Rohstoffformel: Kartoffelstärke.
Produktionsprozess: Stärke → Stärkeaufschlämmung → Gelatinierung → Trocknen → Pulverisieren → Verpacken
Wichtige Betriebspunkte: Die Produktion dieser Stärke kann mit den folgenden drei Methoden erreicht werden:
Trommeltrocknungsmethode
Diese Methode umfasst zwei Varianten: den Double-Trommeltyp und den Single-Trommeltyp. Beim Doppeltrommeltrockner drehen sich die beiden Trommeln gegenläufig. Stärkebrei wird in den Spalt zwischen den beiden Trommeln geleitet, die auf etwa 150 Grad erhitzt werden; Die Aufschlämmung geliert sofort und trocknet auf den Trommeloberflächen unter Bildung eines dünnen Films. Dieser Film wird dann mit einer Schaberklinge abgekratzt und pulverisiert, um das Endprodukt zu ergeben. Die Qualität des Produkts hängt vom erreichten Verkleisterungsgrad ab. Durch die Anpassung von Parametern wie der Konzentration der Stärkeaufschlämmung, der Trommeltemperatur und der Rotationsgeschwindigkeit ist es möglich, Produkteigenschaften wie Scherfestigkeit, Retrogradation während des Trocknens und Viskosität zu steuern. Bei der Einzeltrommelmethode wird die Stärkeaufschlämmung direkt auf die Oberfläche einer auf etwa 150 Grad erhitzten Trommel gefördert, um die Gelatinierung einzuleiten. Allerdings leidet das Einzeltrommelsystem unter einem geringeren thermischen Wirkungsgrad und einer begrenzten Produktionskapazität.
Das Trommeltrocknungsverfahren zeichnet sich durch kontinuierliche Produktion, einfache Bedienung, geringen Energieverbrauch, stabile Produktqualität und breite Anwendbarkeit aus. Diese Verarbeitungsmethode führt jedoch dazu, dass sich die Stärkekörner schnell ausdehnen {{1}und das Hundertfache ihres ursprünglichen Volumens erreichen{2}}, während sie gleichzeitig starken Scherkräften ausgesetzt werden, die zum Platzen der Körner führen. Infolgedessen weist das resultierende Produkt erhebliche Mängel auf, darunter einen engen Bereich der Spitzenviskosität, strukturelle Unversehrtheit (fragmentierte Granulatkörner) und die Unfähigkeit, den Scherkräften sowie den sauren oder alkalischen Bedingungen, die während der Anwendung auftreten, standzuhalten. Darüber hinaus weist das Produkt eine schlechte Elastizität und Fließfähigkeit auf. Bei dieser Methode erreicht die Stärkeaufschlämmung typischerweise eine Verkleisterungsrate von nur etwa 80 %.
Sprühtrocknungsmethode
Bei dieser Methode wird ein kontinuierlicher Strahlkocher verwendet, um Stärkeaufschlämmung mit Hochdruckdampf zu vermischen und so die Gelatinierung herbeizuführen. Die gelatinierte Aufschlämmung wird dann durch Zerstäubung (Sprühen) schnell getrocknet, um vor-gelatinierte Stärke herzustellen.
Ein wesentliches Merkmal des Sprühtrocknungsverfahrens besteht darin, dass kein separater Pulverisierungsschritt erforderlich ist und direkt ein Endprodukt aus hohlen, kugelförmigen Körnchen entsteht. Allerdings steigt die Viskosität der Stärkeaufschlämmung nach der Gelatinierung dramatisch an, was den anschließenden Sprühprozess komplex und technisch anspruchsvoll macht. Darüber hinaus erfordert diese Methode typischerweise die Verwendung von Stärkeaufschlämmungen mit niedriger-Konzentration; Folglich muss beim Trocknen eine große Menge Wasser entfernt werden, was zu hohen Abgastemperaturen, einem erheblichen Energieverbrauch und erhöhten Produktionskosten führt.
Extrusionsmethode
Bei dieser Methode wird ein Schneckenextruder (Expansionsmaschine) verwendet, um vor-verkleisterte Stärke herzustellen, basierend auf den Prinzipien der Extrusion und Expansionsverarbeitung. Vorgemischte Nassstärke mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15–20 % wird einer Extrusions-Puffmaschine zugeführt. Im Inneren der Maschine wird die Stärke durch die von einer Schneckenwelle erzeugte Reibung und Kompression erhitzt und gelatiniert. Anschließend wird das Material unter hohem Druck durch kleine Öffnungen mit einem Durchmesser von 1 bis 10 Millimetern extrudiert; Beim Eintritt in die Atmosphäre erfährt es eine sofortige Expansion und Trocknung. Nach anschließender Pulverisierung und Siebung wird vor-verkleisterte Stärke erhalten. Aufgrund der Anwendung hoch-intensiver Scherkräfte während dieses Prozesses wird die Viskosität des Produkts verringert und seine Löslichkeit ist deutlich höher als die von Produkten, die mit der Trommeltrocknungsmethode hergestellt werden. Da für den Herstellungsprozess außerdem praktisch kein zusätzliches Wasser erforderlich ist -und stattdessen auf interne Reibungswärme zurückgegriffen wird, um eine Temperatur von 120–160 Grad aufrechtzuerhalten -ist zum Trocknen keine externe Wärmequelle erforderlich.
Dieses Verfahren zeichnet sich durch geringe Investitionen in die Ausrüstung und einen minimalen Stromverbrauch aus; Allerdings weist die resultierende vor-verkleisterte Stärke-nachdem sie hoch-intensiven Scherkräften- ausgesetzt wurde, eine niedrige Viskosität auf und besitzt fast keine Elastizität.
