Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Mahlproduktteiges, insbesondere auf Weizenbasis, bei dem eine Mahlprodukt-Wasser-Mischung unter Energieeintrag einer zur Agglomeration der Kleberproteine führenden mechanischen Be¬ handlung unterworfen wird.

Es sind eine Reihe verschiedener Verfahren zur Herstellung von Teigen aus Mahlprodukten, insbesondere Weizenmahlerzeugnissen, bekannt. Allen ist gemeinsam, daß sie darauf gerichtet sind, durch mechanische Energieübertragung in einer Mischung aus Weizenmahlerzeugnis und Wasser die Eigenschaft der kleberbil¬ denden Weizenproteine herauszubilden, in eine zusammenhängende plastisch-elastische Masse überzugeben. Für die mechanische Energieübertragung sind unterschiedliche Maschinen konstruiert worden, unter denen vor allem für die Herstellung zum Brotbak- ken geeigneter Teig Kneter und, seit der Erfindung des "Chor- leywood dough aking process" (beschrieben in THE BAKERS DI¬ GEST 1962, S. 52/53; Proceedings of an International Confe¬ rence on Bread-Breeding to Baking, 15/16, 1993, S. 77 - 83), auch Mixer eingesetzt werden. Solche Teige werden meistens aus einem Teil Mehl und 0,5-0,8 Teilen Wasser hergestellt.

Die maschinentechnische Ausgestaltung der Kneter wurde im Lau¬ fe der Zeit darauf ausgerichtet, die zur Teigbildung notwendi¬ ge Knetenergie in möglichst kurzer Zeit zu übertragen. Dies führte schließlich zu der bahnbrechenden Erfindung des Einsat¬ zes von Mixern zur Energieübertragung. Mit Intensivknetern und Mixern ist es möglich, die zur vollen Entwicklung der Kleber¬ struktur notwendige Energie im Bereich von < 2 Minuten zu übertragen. Für die zum Brotbacken optimale Entwicklung der Kleberstruktur im Teig, von der im wesentlichen die maschinel¬ le Verarbeitbarkeit der Teige sowie das Volumen und die Porung

der Gebäcke abhängen, werden etwa 11 Wh/kg benötigt. Die Ener¬ gieübertragung führt durch die Energieaufnahme des Teiges, von der ein Teil für die Kleberstrukturbildung durch Dehnen und Walken der sich bildenden Kleberfilme und -stränge absorbiert wird, in Abhängigkeit von der Feststoffkonzentration zu einer Temperaturerhöhung des Teiges im Bereich um 10°K. In der Tem¬ peraturerhöhung kommt zwar die von der Gesamtmasse absorbierte Energie zum Ausdruck, sie läßt allerdings nicht erkennen, wel¬ cher Anteil davon zur Agglomeration der Kleberproteine durch molekulare Vernetzung verwendet wird.

Für die Energieübertragung ist es nun von entscheidender Be¬ deutung, daß diese zwar von dem Werkzeug (z.B. Knetspirale, Mixscheibe) verursacht, jedoch unmittelbar nur teilweise von ihm bewirkt wird. Der größte Anteil der Energieübertragung erfolgt über die mittelbare Wirkung der Stärkekörner im Teig. Diese wirken, angetrieben durch das Knetwerkzeug, das perma¬ nent die Position der Stärkekörner verändert, als kleinste Knetwerkzeuge. Sie dehnen und walken den sich zwischen ihnen bildenden Kleberfilm, so daß in Folge des Ablaufs der chemi¬ schen Vernetzung der Kleberproteinmoleküle ein plastisch-ela¬ stisches Netzwerk entsteht, das die Stärkekörner homogen ver¬ teilt umschließt. Die Gesamtmasse ist der Teig. Die Stärkekör¬ ner erfüllen ihre Funktion als Mittler zur Energieübertragung in Abhängigkeit vom Mehl-Wasser-Verhältnis der Mischung in unterschiedlicher Intensität (W. Bushuk "Wheat - Production, Properties and Quality" , 1994, S. 179 - 204). Mit zunehmendem Wasseranteil läßt die Intensität ihrer Wirkung auf die Ener¬ gieübertragung nach. Dies ist vor allen Dingen im Zusammenhang mit der Teigbildung von Interesse, die der Trennung von Wei¬ zenstärke und -kleber vorausgeht. Diese erfolgt bei neueren Verfahren unter Bedingungen, die gegenüber Teigen für Backwa¬ ren vor allem durch eine erheblich niedrigere Feststoffkonzen¬ tration gekennzeichnet sind. Sie machen sich die Erkenntnis zunutze, daß für die Stärke-Kleber-Trennung die Kleberproteine

nicht bis zu dem für das Backen von Teigen erforderlichen Grad agglomeriert sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches es ermöglicht, eine zur Herstellung von Teigen mit Knetern vergleichbar effektive Kleberagglomeration in einem kontinuierlichen Massestrom zu erreichen, der aus Mahlprodukt und Wasser besteht, wobei aus dessen Feststoffanteil nach der Teigbildung Stärke und Kleber gewinnbar sein sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die mechanische Behandlung der Mahlprodukt-Wasser-Mischung unter Einsatz von Zentrifugalkräften erfolgt.

Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Mischen von Mahlprodukt und Wasser und/oder die Zentrifugalbehandlung kon¬ tinuierlich erfolgt/erfolgen.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das Mischen von Mahlprodukt und Wasser und/oder die Zentrifugalbehandlung diskontinuier¬ lich erfolgt/erfolgen.

Außerdem sieht die Erfindung vor, daß das Mischen von Mahlpro¬ dukt und Wasser und die Zentrifugalbehandlung in einer Ver¬ weilzeit von 1 bis 30 Minuten erfolgen.

Die Erfindung schlägt auch vor, daß das Mischen von Mahlpro¬ dukt und Wasser und die Zentrifugalbehandlung in einer Ver¬ weilzeit von etwa 5 Minuten erfolgen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Mahlproduktteig in Produktströme aufgeteilt und die Produkt¬ ströme mit Prozeßwasser raffiniert werden.

Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die Gesamt¬ verweilzeit, beginnend mit dem Mischen von Mahlprodukt und Wasser bis zur Raffination der Produktströme mit Prozeßwasser, unter den Prozeßbedingungen kleiner als die Generationszeit von Milchsäurebakterien ist.

Ferner sieht die Erfindung vor, daß eine Mahlprodukt-Wasser- Mischung mit einem Trockenmassenanteil an Mahlprodukt von 10 bis 50 Gew.-% verwendet wird.

Die Erfindung sieht auch vor, daß eine Mahlprodukt-Wasser-Mi¬ schung mit einem Trockenmassenanteil an Mahlprodukt von 10 bis 25 Gew.-% verwendet wird.

Dabei kann vorgesehen sein, daß eine Mahlprodukt-Wasser-Mi¬ schung mit einem Trockenmassenanteil an Mahlprodukt von etwa 17,5 Gew.-% verwendet wird.

Nach der Erfindung kann vorgesehen sein, daß eine Mahlprodukt- Wasser-Mischung mit einem Trockenmassenanteil an Mahlprodukt von etwa 25 Gew.-% verwendet wird.

Außerdem kann vorgesehen sein, daß die Zentrifugalbehandlung in einer Dekantierzentrifuge erfolgt.

Die Erfindung schlägt auch vor, daß ein Oberlauf an Flüssig¬ keit abgeschieden wird, in dem Teile der löslichen Masse des Mahlproduktes enthalten sind.

Eine weitere Ausführungform der Erfindung sieht vor, daß der Oberlauf neben Teilen der löslichen Masse aus dem Mahlprodukt auch Feststoffanteile und Hydrokolloide aus dem gebildeten Teig enthält.

Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Oberlauf im Kreislauf geführt wird und zusammen mit der Suspendierung sowie Dispergierung der Mahlproduktpartikel erfolgt.

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß der Oberlauf im Gegen¬ strom zur Raffination der Produktströme und der Trennung des Teiges in die Produktströme erfolgt.

Ferner ist vorgesehen, daß der Oberlauf aus der Zentrifugal¬ behandlung eine Konzentration an gelösten Stoffen von 3 bis 7 Gew.-% aufweist.

Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Oberlauf aus der Zentrifugalbehandlung eine Konzentration an gelösten Stoffen von etwa 6 Gew.-% aufweist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß als Mahlprodukt Weizenmehl eingesetzt wird.

Außerdem kann vorgesehen sein, daß ein Kleie enthaltendes Mahlprodukt angesetzt, die Kleie vor der Zentrifugalbehandlung aus der Mahlprodukt-Wasser-Mischung naß abgesiebt und der Un¬ terlauf des Siebes der Zentrifugalbehandlung unterworfen wird.

Die Erfindung schlägt auch vor, daß als Mahlprodukt ein Voll¬ kornmahlprodukt eingesetzt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß ein mit einer Hammermühle hergestelltes Mahlprodukt eingesetzt wird.

Außerdem ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein mittels eines Ultra-Rotors oder dergleichen hergestelltes Mahlprodukt eingesetzt wird.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das in der abgesiebten Kleie enthaltene Phytat unter der Einwirkung der mahlprodukteigenen Phytase nach Einstellen des pH-Werts und der Temperatur auf das Optimum des Enzyms abgebaut wird.

Die Erfindung sieht auch vor, daß die pH-Werteinstellung über eine mikrobiologische Milchsäurebildung in der feuchten Kleie erfolgt.

Schließlich sieht die Erfindung vor, daß aus dem Mahlprodukt¬ teig Kleber und Stärke gewonnen werden.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es möglich ist, Suspensionen (Dispersionen) aus Mehl und Was¬ ser in Dekantierzentrifugen so zu entwässern, daß bei Einhal¬ ten einer geeigneten Verweilzeit für den Hauptmasseanteil der unlöslichen Feststoffe es zu der für die nachfolgende Trennung von Stärke und Kleber notwendigen Kleberagglomeration kommt. Die aus der Dekantierzentrifuge am Unterlauf austretende Masse nimmt unter den für die Prozeßführung charakteristischen Ab¬ scheidebedingungen, welche durch die Feststoffkonzentration im Massestrom sowie die Drehzahl und Differenzdrehzahl der Dekan¬ tiertrommel und -Schnecke eingestellt werden, eine teig hnli- che Konsistenz an. In ihr ist die Stärke im Kleber homogen verteilt. Die Wahl der Feststoff onzentration bestimmt das Verhältnis aus dem Teigvolumenstrom und dem Volumenstrom des Suspendierungsmittels, in dem Teile der löslichen Masse des Mehles gelöst vorkommen. Dieses Verhältnis ist für den Füll¬ grad der Teigbildungszone entscheidend und ist im Zusammenhang mit der Wahl der anderen Einstellparameter für die Kleberag¬ glomeration bzw. -Strukturbildung entscheidend.

Die Entwässerung der Suspension erfolgt derart, daß es zu ei¬ ner Separierung von Stärkekörnern und den sie einhüllenden Kleberproteinen kommt. Dadurch gelingt es, daß die Masse unter

Einwirkung von Zentrifugalkraft stark verdichtet wird. Durch den Vorschub der Masse insbesondere entlang dem Konus der De- kantertrommel, der durch die Dekanterschnecke verursacht wird, kommt es in der verdichteten Masse zu einer örtlichen Verlage¬ rung der Stärkekörner. Dieser Vorgang ist dem beim Kneten vor¬ kommenden zu vergleichen. Er kann in der Nähe des Ausgangs aus dem Dekanter, an dem der höchste Grad der Entwässerung er¬ reicht wird, unter einer zum Teigkneten vergleichbaren Fest- stoffkonzentration (= 50 %) erfolgen. In den Kleber wird dem¬ zufolge unter der mittelbaren Wirkung der Stärkekörner die für seine Agglomeration und Strukturbildung notwendige Energie übertragen.

Diese Art der Energieübertragung zeichnet sich gegenüber der beim Knetvorgang in Mixern und Knetern erfolgenden dadurch aus, daß bei ihr ein wesentlich kleinerer relativer Masse¬ transport vorkommt. Dieser ist folglich für die Teigbildung unter Zentrifugalkrafteinwirkung bezogen auf die Kleberagglo¬ meration wesentlich weniger energieaufwendig. Der Energieauf¬ wand liegt bei höherer Effektivität in bezug auf die Kleberag¬ glomeration im Bereich des bei der Teigbildung mit Lochschei¬ benmischern und Homogenisatoren vorkommenden. Bezogen auf den Gesamtmassestrom in der DekantierZentrifuge werden für den Vorgang der Teigbildung einschließlich der Abtrennung eines Oberlaufes 4 - 8 Wh/kg Masse aufgewendet. Von diesem wird wie¬ derum nur ein Bruchteil für die eigentliche Kleberagglomera¬ tion eingesetzt. Der Massestrom im Oberlauf kann ≥ 0 kg/h sein.

Vorteilhaft ist für dieses Verfahren, daß beim Entwässern der Suspension bereits ein Teil der löslichen Masse aus dem Mehl und Teile der hydratisierten Pentosane zusammen mit Sekunda- Stärke in den Oberlauf gelangen können. Dies bildet die Vor¬ aussetzung für die zweite Zielsetzung der Erfindung, die in Lösung gebrachten löslichen Inhaltsstoffe des Mehls von unlös-

liehen Inhaltsstoffen zu trennen. Die gelösten Inhaltsstoffe können durch Kreislaufförderung des vom Feststoffanteil be¬ freiten Volumenstroms so angereichert werden, daß eine Lösung mit einem Trockenmassegehalt von = 6 % entsteht.

Bei der Erfindung ist vorgesehen, daß die der Gewinnung von Weizenstärke und -kleber vorausgehende Bildung des Teiges, vorzugsweise eines Weizenmehlteiges, der insbesondere zur Ge¬ winnung von Weizenstärke und -kleber aus Weizenmahlerzeugnis¬ sen, wie hellen Mehlen oder Vollkornmehlen, dient, durch Ag¬ glomeration des Klebers derart neu gestaltet wird, daß die zur Kleberagglomeration notwendige Energieübertragung, die übli¬ cherweise durch Kneten oder Mixen einer Mehl-Wasser-Mischung im Verhältnis von 1 Teil Mehl zu ≤ 1 Teil Wasser erfolgt, mit einer wesentlich höher verdünnten Mehl-Wasser-Mischung (Ver¬ hältnis von 1 Teil Mehl zu >> 1 Teil Wasser) unter der Einwir¬ kung von Zentrifugalkräften erfolgt.

Mit dieser Teigbildung wird zugleich das weitere Ziel er¬ reicht, die Prozeßwasserführung des Weizenstärkegewinnungspro- zesses so umzugestalten, daß die löslichen Inhaltsstoffe des Weizenmehls vor und während der Teigbildung sowie während der anschließenden Trennung des Teiges in die Produktströme in Lösung gebracht werden. Das Lösen dient dazu, um die löslichen Stoffe während der Zentrifugalabscheidung des sich aus den unlöslichen Feststoffen bildenden Teiges sowie während der zentrifugalen Trennung des mit Prozeßwasser verdünnten Teiges als Überstand (Überlauf) in Form einer Lösung zu gewinnen. Die Lösung wird durch Gegenstrom und Kreislaufführung des Proze߬ wassers so konzentriert (~ 6 % Trockenmassegehalt) , daß zwi¬ schen der Konzentration des Überlaufs aus der Teigbildung und der zu lösenden Masse für den Lösungsvorgang praktisch kein nutzbares Konzentrationsgefälle mehr besteht.

Da die Erfindung insbesondere eine Weiterbildung der neueren Verfahrenstechnik zur Weizenstärke- und -klebergewinnung be¬ trifft, soll im folgenden der dafür erreichte Stand der Tech¬ nik geschildert werden, so wie er für das Verständnis der Er¬ findung relevant ist. Diesbezüglich sei vorab darauf hingewie¬ sen, daß es für die Trennung des Klebers von der Stärke ledig¬ lich darauf ankommt, die Kleberstruktur im Hinblick auf die Trenntechnik und die erzielbare Kleberausbeute optimal zu ent¬ wickeln. Zur Erfüllung beider Kriterien kann als Vergleich das Martin-Verfahren herangezogen werden.

Die neuere Entwicklung der Verfahrenstechnik in Weizenstärke¬ fabriken ist durch zwei wesentliche Fortschritte gekennzeich¬ net. Sie bestehen in der Agglomeration des Klebers mit konti¬ nuierlich arbeitenden Mischern (Lochscheibenmischern, Zahn¬ scheibenmühlen) sowie Homogenisatoren und der zentrifugalen Trennung des Klebers von der Stärke mit Dekantern oder Hydro- zyklonen (Schriftenreihe des Bundesministers für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Reihe A: Angewandte Wissenschaft - Sonderheft -, Tagungsband 2. Symposium Nachwachsende Rohstoffe - Perspektiven für die Chemie, 5./6. Mai 1993 Frankfurt, 1993, S. 115 - 144). Diese Entwicklungen führten zu einer Ablösung des über lange Zeit wichtigsten Verfahrens, dem Martin-Verfah¬ ren, bei dem die Stärke durch Auswaschen eines Teiges aus Mehl und Wasser in Auswaschapparaten vom Kleber getrennt wird. Der Teig wird zuvor durch Mischen mit Wasser in einem Kneter ge¬ bildet, wobei der Kleber, wie zuvor für die Bildung von Teigen zum Brotbacken beschrieben, durch den Knetvorgang agglomeriert wird.

Die Agglomeration des Klebers stellt zwar die wesentlichste Voraussetzung für seine Trennbarkeit von der Stärke durch Aus¬ waschen dar, der Auswaschvorgang ist aber nicht an die Teig¬ masse gebunden. Das konnte durch die Entwicklung des Batter- Verfahren (R. L. Whistler/E. F. Paschall "Starch: Che istry

and Technology", Vol. 2 "Industrial Aspects", 1967, S. 55 - 61) bewiesen werden, bei dem ein weicher Teig unter Zufügen von Wasser in einer Kreiselpumpe in kleinere Teigteile aufge¬ löst wird, die ohne wesentliche Verluste an Kleber über Sieben ausgewaschen werden können. Diese Kenntnis war im Hinblick auf die zentrifugalen Trenntechniken für die Entwicklung der neuen Agglomerationsverfahren von grundsätzlicher Bedeutung, da die zentrifugale Trennung in Dekantern und Hydrozyklonen voraus¬ setzt, daß die zu trennende Masse diesen in pumpfähiger Form zugeführt wird.

Dazu kann beispielsweise ein hochviskoser Teig, ähnlich wie beim Batter-Verfahren, durch Zugabe von Wasser in eine pumpfä¬ hige Dispersion verwandelt werden. Dieser Weg braucht jedoch nicht beschritten zu werden, weil der Kleber auch mit Mischern und Homogenisatoren agglomeriert werden kann. Die Agglomera¬ tion erfolgt dabei im wesentlichen durch Friktion der Masse, an der allerdings die Stärkekörner, anders als beim Kneten und Mixen, ihre mittelbare Wirkung weniger entfalten können. Das Ausmaß der Agglomeration hängt dabei von der erzielbaren Frik¬ tion des Klebers ab, die u.a. durch die Konzentration der Dis¬ persionen in gewissen Grenzen beeinflußt werden kann.

In der Anwendung dieser Technik ist gerade deshalb ein sehr großer Fortschritt zu sehen, weil die Bindung der Stärke- und Klebergewinnung an die Teigbildung über Kneter lange Zeit den Bau großer Weizenstärkefabriken behindert hatte. Es ist des¬ halb seit langem nach Verfahren gesucht worden, mit denen die Kleberagglomeration in großen Masseströmen kontinuierlich er¬ folgen kann. Eine prozeßtechnische Lösung ist darin gefunden worden, daß Mischungen aus Mehl und Wasser mit einer Fest¬ stoffkonzentration von ca. 35 - 40 % zunächst in einem konti¬ nuierlich arbeitenden Mischer in einer Durchlaufzeit von nur wenigen Sekunden gründlich gemischt wird, wodurch eine Teilag¬ glomeration des Klebers erfolgt. Die austretende Masse wird

dann durch das Ventil eines Homogenisators gepumpt. Im Ventil¬ spalt erfolgt eine weitere Energieübertragung in den Kleber. Die entstehende teigähnliche Masse wird in einen Behälter ge¬ pumpt, dessen Volumen so bemessen ist, daß die Masse zur wei¬ teren Kleberagglomeration einer gewissen Ruhezeit ausgesetzt wird. Danach wird die Masse zur Vorbereitung auf die zentrifu¬ gale Trennung des Klebers von der Stärke mit Wasser verdünnt.

Die zentrifugale Trennung führt gegenüber dem Auswaschen des Teiges zu einer unterschiedlichen Aufteilung der Massebestand¬ teile. Während der Kleber beim Auswaschen eine gereinigte Sub¬ stanzfraktion und die Stärke zusammen mit den unlöslichen Schleimstoffen eine zweite im Prozeßwasser suspendierte Frak¬ tion bilden, wird bei den zentrifugalen Trennungen eine rela¬ tiv reine Prima-Stärke-Fraktion und eine Fraktion erhalten, in welcher der Kleber, die Sekunda-Stärke und die Schleimstoffe angereichert sind.

Der wesentliche Fortschritt der zentrifugalen Trennung gegen¬ über dem Auswaschen besteht darin, daß die Hauptmasse, die Prima-Stärke, in Sekundenschnelle aus der verdünnten Disper¬ sion abgetrennt wird, während der gleiche Vorgang beim Auswa¬ schen bis zu einer halben Stunde dauert. Diese Verkürzung der Verweilzeit der Masse im Trennsystem wirkt sich zusammen mit der Pro-Zeiteinheit im gesamten System befindlichen Feststoff- und Wassermasse, die im Vergleich zu der im Martin-Prozeß vor¬ handenen etwa 20 mal kleiner ist, sehr vorteilhaft für die Führung des Prozeßwassers und dessen pH-Wert aus.

Mit Dekantern ist es möglich, die Dispersion durch geeignete Verdünnung in drei feststoffhaltige Fraktionen zu zerlegen. Das kommt vor allem der notwendigen Raffination des Klebers zugute, da auf diese Weise die den Kleber enthaltende Fraktion sowohl von Feststoffen als auch gelösten Stoffen entlastet wird.

Der Prozeßwasserstrom wird teilweise dazu verwendet, um die Dispersion vor der Dekantation zu verdünnen. Dadurch gelingt es, bei konstantem Massestrom im Prozeßwasser eine konstante Konzentration gelöster Stoffe von 3,0 - 3,3 % einzustellen. Eine höhere Konzentration kann im Prozeßwasser wegen der vor¬ gegebenen Produktreinheiten nicht erreicht werden, so daß da¬ mit auch der Volumenstrom des Prozeßwassers festgelegt ist, der als Abwasser zu behandeln ist.

Eine entscheidene Erhöhung der Prozeßwasserkonzentration zur Verminderung des Abwasservolumens setzt voraus, daß die Mehl¬ trockenmasse einer vollständig anderen Vorbereitung unterzogen wird. Darin bestand neben dem Ziel der Neugestaltung der Kle¬ beragglomeration in Mehl-Wasser-Mischungen unter dem Einfluß einer Zentrifugalkraft die weitere Zielsetzung der Erfindung.

Hinsichtlich der ersteren Zielsetzung ist herauszustellen, daß gegenüber der Kleberagglomeration in Teigen relativ hoher Feststoffkonzentration (« 50 %) mit Knetern und Mixern, die in einem einzigen Schritt erfolgt, die Kleberagglomeration in Massen kleinerer Feststoffkonzentration (« 40 ) zum Nachteil hat, daß sie über die Schritte Mischen, Hockdruckdispergieren und Abstehen verläuft. Jeder dieser Schritte übt in Abhängig¬ keit von den Eigenschaften des Klebers und seiner Bildung un¬ ter den Verfahrensbedingungen einen definierten Einfluß auf die Trennbarkeit von Stärke und Kleber sowie die Kleberausbeu¬ te aus. Diese drei Schritte sind zusammen erheblich schwerer aufeinander abzustimmen und zu kontrollieren, als es die Kle¬ berbildung in einem Schritt durch Kneten eines festen Teiges ist. Aus dieser Problematik ergab sich die bereits beschriebe¬ ne Aufgabenstellung für die Erfindung.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem darin, daß der Frischwasserbedarf für die Weizenstärke- und - klebergewinnung gegenüber dem Stand der Technik erheblich re-

duziert werden kann. Das gelingt durch die das Verfahren kenn¬ zeichnende Konzentrierung des Prozeßwassers über die Teigbil¬ dung aus einer Mehl-Wasser-Mischung unter dem Einfluß von Zen¬ trifugalkräften. Das konzentrierte Prozeßwasser kann ohne Ein¬ dampfung direkt als Futtermittel abgegeben werden. Dadurch können die sonst erforderlichen Eindampfkosten oder die Kosten für sonstige Verbringungsverfahren, wie Verregnen und anaero¬ be/aerobe Fermentation, vollständig eingespart werden. Für den Fall des Eindampfens sind die dafür entstehenden Kosten gegen¬ über dem verwirklichten Stand der Technik nur halb so groß. Die insgesamt erzielbaren wirtschaftlichen Vorteile sind ge¬ genüber jedem verwirklichten Verfahren zur Weizenstärke- und - klebergewinnung als sehr beträchtlich zu bezeichnen. Sie beru¬ hen zum Teil auch auf der mit der neuartigen Teigbildung, die zu konstanten Teigeigenschaften führt, erzielbaren Sicherheit im Betrieb der Anlagen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind jeweils die bei dem be¬ treffenden Beispiel relevanten Teilschritte der Erfindung er¬ läutert. Hinsichtlich der Beispiele ist darauf hinzuweisen, daß die angegebenen Massebilanzen so variabel gestaltet werden können, daß die dem Prozeß kontinuierlich zu entziehenden An¬ teile der insgesamt in Lösung gehenden Masse größer oder klei¬ ner sein können als das in den Ausführungsbeispielen beschrie¬ ben ist. Diese Variablität ist kennzeichnend für die Erfin¬ dung. Sie hängt mit der Zielsetzung zusammen, im Prozeßwasser die hδchts ögliche Konzentration an löslichen Stoffen aus den Weizenmahlprodukten zu erhalten.

Die Beispiele dienen lediglich dazu, die Erfindung zu erläu¬ tern, ohne dabei auf prozeßtechnische Details einzugehen. So sind beispielsweise die Einspeisungspunkte für das Frischwas-

ser lediglich als Möglichkeiten unter anderen zu verstehen. Prozeßtechnisch erfolgt die Einspeisung von im Gegenstrom aus der Auswaschung der Endprodukte stammendem Prozeßwasser vor¬ teilhaft bei der Verdünnung des Teiges vor dessen Trennung in die Produktstrδme. Die Einspeisungspunkte sind in der Be¬ schreibung nur deshalb so gewählt, um den komplexen Prozeß leicht verständlich beschreiben und an den Rechenbeispielen erläutern zu können.

Die Ausführungsbeispiele sind anhand statistischer Massenbi¬ lanzen in der Zeichnung schematisch wiedergegeben. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm eines ersten Ausführungsbeispie- les der Erfindung; und

Fig. 2 ein Flußdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispie- les der Erfindung.

Beispiel 1:

In einem Tank mit Rührwerk (Fig. 1) werden kontinuierlich auf die Trockenmasse bezogen 15.028 kg/h Weizenmehl beliebigen Aschegehalts gegeben. Das Mehl besteht zu 14.126 kg unlösli¬ cher Masse (UM) und 902 kg löslicher Masse (LM) . In dem Tank wird ein großer Teil des löslichen Anteils des Mehls durch Suspendieren der Mehlpartikel mit im Gegenstrom und im Kreis¬ lauf geführtem Prozeßwasser in Lösung gebracht. Die Prozeßwas¬ serführung erfolgt so, daß die Konzentration des Löslichen im Prozeßwasser 6 % beträgt. Die Prozeßwassermasse ist so bemes¬ sen, daß durch den Tank kontinuierlich eine Wassermasse von 80.721 kg/h gefördert wird. In dieser sind 5.153 kg/h LM ent¬ halten, die zu 4.251 kg/h aus dem Prozeßwasserkreislauf und zu 902 kg/h aus dem Mehl stammt. Die geforderte Gesamtmasse (GM) beträgt bei konstantem Massestrom 100.000 kg/h. Die GM stellt nach der Benetzung und Extraktion der Mehlpartikel, unter Be-

rücksichtigung der physikalisch-chemischen Eigenschaften der¬ selben, teilweise eine Suspension und teilweise eine Disper¬ sion dar. In ihr sind die Kleberproteine zwar vollständig be¬ netzt, aber noch wenig chemisch vernetzt, was für ihre nach¬ folgende Agglomeration und die davon abhängenden plastisch¬ elastischen Struktureigenschaften entscheidend ist.

Die GM wird zur Teigbildung kontinuierlich durch eine erste Dekantierzentrifuge geleitet. In ihr erfolgt unter entspre¬ chender Wahl der Prozeßparameter die Kleberagglomeration unter Einwirkung von Zentrifugal- und Scherkräften. Für das hier dargestellte Beispiel wird nun davon ausgegangen, daß der ge¬ samte Feststoff aus dem Unterlauf des Dekanters ausgetragen wird, während in den Oberlauf lediglich das in den Kreislauf zurückzuführende Prozeßwasser gelangt. Im realen Prozeß ist das allerdings nicht so, weil hier ein Teil der Schleimstoffe und der Sekunda-Stärke bereits in dieser Prozeßstufe ausge¬ tragen werden können.

Im Beispiel werden 33.196 kg/h Teig aus dem Unterlauf ausge¬ tragen und 66.804 kg/h Prozeßwasser erscheinen im Oberlauf. 30.142 kg/h des Prozeßwassers werden zur Verdünnung des Teiges verwendet, der in eine zweite Dekantierzentrifuge zur Trennung der Teigmasse in Prima-Stärke, Kleber- und Sekunda-Stärke ge¬ leitet wird. 36.662 kg/h des Prozeßwassers werden zurückge¬ führt. Nach der Trennung gelangen 30.142 kg/h Prozeßwasser in den Oberlauf, die ebenfalls zurückgeführt werden.

Die insgesamt in den Dekantierstufen anfallende Prozeßwasser¬ masse beträgt 66.804 kg/h. Von dieser werden 6.750 kg/h dem Kreislauf entzogen. Üblicherweise wird dieser Prozeßwasseran¬ teil eingedampft. Im Beispiel enthält die Prozeßwassermasse 405 kg/h LM. Demzufolge werden, bezogen auf die insgesamt ein¬ gesetzten 902 kg/h LM, ca. 45 % der löslichen Masse des Mehls dem Prozeß kontinuierlich über das konzentrierte Prozeßwasser

entzogen .

Da durch die Trennung dem Prozeß eine Gesamtmasse von 33.196 kg/h entzogen wird, die zu 17.926 kg/h aus Wasser (WM) und 1.144 kg/h LM sowie 14.126 kg/h UM besteht, muß dem Prozeß kontinuierlich eine entsprechende Masse wieder zugeführt wer¬ den. Dies geschieht über die Zugabe des Mehls, das zu 14.126 kg aus UM und 902 kg aus LM besteht. Folglich werden mit dem Produktstrom in diesem Beispiel 242 kg/h mehr ausgetragen als über das Mehl eingeführt werden. Zum Ausgleich dieser Bilanz wird Frischwasser im Gegenstrom zu den Produkten geführt. Auf diese Weise gelingt es, in 17.926 kg/h WM 648 kg/h LM anzurei¬ chern. Die Gesamtmasse dieses Prozeßwasserstroms beträgt 18.574 kg/h. Diese werden kontinuierlich zusammen mit dem Mehl in den Behälter zurückgeführt. Damit durch diesen konstant 100.000 kg/h gefördert werden, müssen noch weitere 6.345 kg/h WM zugeführt werden. In dem Beispiel erfolgt dies vor dem Tank. Im realen Prozeß wird dieses Wasser jedoch üblicherweise bei der Auswaschung der Endprodukte mitverwendet, so daß tat¬ sächlich ein größerer Anteil als der hier angegebene an lösli¬ cher Masse in den Kreislauf zurückgeführt wird. Entsprechend kann ein größerer Anteil dieses löslichen Anteils dem Prozeß entzogen werden.

Die Verweilzeit der Masse im Behälter beträgt je nach Ausge ^¬ staltung des Verfahrens zwischen 1 und 30 Minuten. Danach richtet sich auch das Volumen des Tanks, respektive seiner Ausgestaltung als Misch- und Rührwerkzeug, durch welchen die Gesamtmasse, für die im Rechenbeispiel 100.000 kg/h angenommen sind, mit konstantem Massestrom kontinuierlich gefördert wird.

Das Mischen von Mehl und Wasser kann im Bereich V von 10 - 40 % Feststoff onzentration erfolger.. Der Prozeß erfährt im Be¬ reich von 25 % Feststoffkonzentration ein technisches Optimum. Im Bereich der oberen Feststoffkonzentration dient die Dekan-

tierzentrifuge lediglich noch als Teigbildungsmaschine. Je größer die Feststoffkonzentration und je kleiner die Mischzeit sind, um so kürzer ist die Verweilzeit des für das Benetzen der Kleberproteine und Lösen der löslichen Masse zu verwenden¬ den Prozeßwasserstroms. Die Verweilzeit kann in Verbindung mit dem aus dem System kontinuierlich zu entnehmenden Prozeßwasser und seinem Ersatz so gewählt werden, daß sie kürzer als die Generationszeit der Mikroorganismen ist, die über den Rohstoff in den Prozeßwasserstrom gelangen.

Beispiel 2:

In einem Tank mit Rührwerk (Fig. 2) werden kontinuierlich auf die Trockenmasse bezogen 15.028 kg/h Weizenmahlprodukt gege¬ ben. Das Mahlprodukt besteht zu 13.826 kg unlöslicher Masse (UM) und 1.202 kg löslicher Masse (LM) . Ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, wird ein großer Teil des lös¬ lichen Anteils des Mahlprodukts im Prozeßwasser in Lösung ge¬ bracht. Die Prozeßwassermasse ist so bemessen, daß durch den Tank kontinuierlich eine Wassermasse (WM) von 80.721 kg/h ge¬ fördert wird. In dieser sind 5.152 kg/h LM enthalten, die zu 3.950 kg/h aus dem Prozeßwasserkreislauf und zu 1.202 kg/h aus dem Mahlprodukt stammt. Die geförderte Gesamtmasse (GM) be¬ trägt bei konstantem Massestrom 99.700 kg/h. Aus der Suspen¬ sion/Dispersion werden in einem ersten Verfahrensschritt die Fasern durch Naßsieben abgetrennt. Dadurch werden dem Prozeß 10.594 kg/h Masse kontinuierlich entzogen, die aus 2.705 kg/h UM, 473 kg/h LM und 7.416 kg/h WM bestehen.

Die von den Fasern befreite Gesamtmasse wird zur Teigbildung, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, kontinuierlich durch eine erste Dekantierzentrifuge geleitet. In dieser wer¬ den 26.134 kg/h GM als Teig abgeschieden. Im Oberlauf fallen 62.791 kg/h GM an. Diese beiden Masseströme werden so weiter¬ behandelt, daß bei der Raffination der Produktströme 14.133

kg/h WM im Gegenstrom zugeführt werden. Diese tragen nach der Raffination 487 kg/h LM, so daß insgesamt 14.599 kg/h GM zum Mischen des Mahlprodukts mit dem Prozeßwasserstrom zurückge¬ führt werden. Aus dem System werden kontinuierlich 5.246 kg/h GM als konzentrierte Lösung entzogen. Dem Prozeßwasserkreis¬ lauf werden zusätzlich 12.347 kg/h WM als Frischwasser zuge¬ führt, um die GM von 99.700 kg/h aufrecht zu erhalten.