Kartoffelmehl. Von Dipl.-Ing. W. Speiser, Kladno (Böhmen). SPEISER: Kartoffelmehl. Inhaltsübersicht. Unter Kartoffelmehl versteht man entweder Kartoffelstärkemehl, das nur die Stärke der Kartoffel enthält, oder Kartoffelwalzmehl, in dem die gesamten Trockenstoffe der Kartoffel enthalten sind. Zur Herstellung des Kartoffelwalzmehls müssen die Kartoffeln zunächst getrocknet werden, was in der Form der Kartoffelschnitzel (aus rohen Kartoffeln) oder der Kartoffelflocken (aus gedämpften Kartoffeln) geschehen kann. Die Arbeitsverfahren für die Herstellung von Stärke, Schnitzeln und Flocken werden im vorliegenden Aufsatz dargestellt unter besonderer Berücksichtigung einiger älterer Verfahren. Endlich wird ein Apparat zur Herstellung von Kartoffelbrei für Bäckereizwecke gezeigt. ––––– Wie in früheren Zeiten der Not und des Krieges, so erhält auch im gegenwärtigen Kriege die Kartoffel eine hohe Bedeutung als billiges und reichlich vorhandenes Volksnahrungsmittel, das uns ermöglichen wird, unsere Volkskraft auch gegen die feindlichen Absperrungsmaßregeln bis zur nächsten Ernte zu erhalten. Mindestens 5 v. H. Kartoffelmehl muß das deutsehe „Kriegsbrot“ enthalten, erst bei mehr als 20 v. H. wird behördlich eine Angabe des Gehaltes gefordert. Es ist also nur Sache der Wohlfeilheit des Kartoffelmehls im Verhältnis zum Roggenmehl, wie weit man sich im einzelnen Falle dieser 20 v. H.-Grenze nähern wird. Der Begriff Kartoffelmehl ist jedoch keineswegs eindeutig, und so sieht die Gesetzgebung auch ausdrücklich den Zusatz von Kartoffelflocken, Kartoffelwalzmehl oder Kartoffelstärkemehl vor. Im Gegensatz zu den Körnerfrüchten läßt sich die Kartoffel infolge ihres großen Wassergehaltes (im Durchschnitt 75 v. H.) nicht ohne weiteres vermählen. Es ist daher ein altes Problem, den Kartoffeln soviel Wasser zu entziehen, daß sie sich zu Mehl mahlen lassen. Die getrockneten Kartoffeln lassen sich zudem länger und sicherer aufbewahren als die zu Fäulnis und sonstigem Verderben neigende frische Frucht. (Von den in Deutschland jährlich geernteten etwa 450 Mill. d.h. Kartoffeln gehen noch immer etwa 50 Mill., d.h. mehr als. 11 v. H.unausgenutzt zu grunde.) Die getrockneten Kartoffeln können dann nach bekannten Mahlverfahren zu eigentlichem Kartoffelmehl zerkleinert werden. 1. Kartoffelstärkemehl. Die Trockensubstanz der Kartoffel besteht zum weitaus größten Teil (etwa 85 v. H.) aus Stärke; wenn man daher den Kartoffeln nur die Stärke entnimmt, so gelangt man zu einem „Kartoffelmehl“ (richtiger Kartoffelstärkemehl), das dem aus den ganzen Kartoffeln hergestellten sehr ähnlich ist. In Anbetracht der Schwierigkeiten der Kartoffeltrocknung ist das Verfahren der Stärkeherstellung scheinbar das ältere. Die Kartoffeln müssen hierzu zunächst zerkleinert werden, wobei es nur für die Reinheit des Erzeugnisses von Bedeutung ist, ob sie vorher von der Schale befreit werden. Die Zerkleinerung geschah zunächst auf einem gewöhnlichen, in der Hand gehaltenen Reibeisen, wie wir es auch heute noch in unseren Küchen finden, einem mit scharfen Graten durchlöcherten Blech. Dieses Verfahren war jedoch selbst für den Kleinbetrieb sehr mühsam und unbequem weil, wie Geißler in seiner „Beschreibung und Geschichte der neuesten und vorzüglichsten Instrumente und Kunstwerke“ 1798 eingesteht, „die Finger sehr leicht dabei wund werden“. So findet sich in den „Hannoverschen Anzeigen von allerhand Sachen, deren Bekanntmachung dem gemeinen Wesen nötig und nützlich“ vom Jahre 1756 im Stück 65 die öffentliche Anfrage: „Die bishero bekannte Art und Weise, aus den Ertuffeln eine Stärke oder Kraftmehl zu machen, ist wegen des mühsamen Zerreibens, welches Stück vor Stück geschehen muß, nur bey Kleinigkeiten anzuwenden. Sollte jemand eine Maschine dazu bereits erfunden haben oder sich noch die Mühe geben wollen, eine dergleichen zu erfinden, und solche demnächst in diesen Blättern bekannt zu machen belieben, würde, dem Publico kein geringer Dienst damit erwiesen werden.“ Textabbildung Bd. 330, S. 182 Abb. 1 bis 6. Reibemaschine nach Baumé (1798). Bald darauf, im 70. Stück erfolgt eine „Beantwortung der Aufgabe, wie man bey Verfertigung der Stärke aus den Ertuffeln, dieselben durch Hülfe einer Maschine leicht zerreiben könne.“ Es wird dabei auf die „fast aller Orten genugsam bekannten Krauthobel“ hingewiesen und vorgeschlagen, anstatt der Klingen oder Messer ein starkes Reibblech einzusetzen, und die geschälten Kartoffeln, diein einem rahmenartigen Kasten über diesem Blech hin-und hergeschoben werden, mittels einer Steinplatte zu beschweren. Eine „andere Invention“ wird nur angedeutet: „da ein Kaste an einer aufstehenden Spindel mittels einer Korbe (Kurbel) durch Drehen im Centro bewegt werden könnte“. Dieser Gedanke liegt einer Vorrichtung zugrunde, die im Jahre 1798 durch Baumé der Akademie der Wissenschaften in Paris vorgelegt wurde und im neunten Teil des oben genannten Buches von Geißler beschrieben ist. Die diesem Buch entnommenen Abb. 1 bis 6 erläutern die Vorrichtung vollständig: Die eigentliche Mühle besteht aus einem feststehenden zylindrischen und einem durch Handkurbel gedrehten kegligen Reibblech. Die Kartoffeln werden in den trichterförmigen Aufsatz eingefüllt, der entstehende Brei unter Mithilfe des durch die Kurbeldrehung gleichfalls in Bewegung gesetzten Wassers in dem ovalen Fasse nach unten herausgespült. Mit dieser Vorrichtung soll man 100 Pfund Kartoffeln in zwei Stunden mahlen können.Poppe, Geschichte der Technologie (Göttingen 1807) nennt ferner eine „Beschreibung einer sehr vorteilhaften Kartoffelmühle, Bremen 1782, 8°.“ Die Veröffentlichung ist mir leider nicht zugänglich gewesen. Textabbildung Bd. 330, S. 182 Abb. 7. Reibemaschine nach Thiébaut (1830). Es bedeutete einen erheblichen Fortschritt, als im Jahre 1830 Thiébaut in seiner „Maschine zum Reiben der Erdäpfel“ (Abb. 7) zur Zerkleinerung der Kartoffeln einen schnell umlaufenden Zylinder einführte, der auf der ganzen Mantelfläche mit sägeartigen Zähnen von etwa 1,5 bis 2 mm Höhe besetzt war (s. D. p. J. Bd. 41 S. 116). Die Sägezähne waren in Klingen eingeschnitten, die radial in die gußeiserne Walze eingesetzt wurden. Die Kartoffeln wurden durch einen Füllrumpf eingefüllt und durch eine federnde Wandung gegen den Reibzylinder angedrückt. Die Umfangsgeschwindigkeit betrug etwa 15 m/Sek. (d = 360 mm, n = 800); die Leistung der Maschine wird zu 2700 Pfund am Tage angegeben, also bei angenommener zehnstündiger Arbeitzeit etwa 135 kg/Std. Auch der im folgenden Jahre veröffentlichte „Apparat zur Gewinnung des Erdäpfelmehls“ von St. Etienne, bei dem das Zerreiben, Sieben und Ausschlämmen sowie nochmaliges Zerreiben der Rückstände in einer Maschine vereinigt werden, verwendet eine ähnliche Reibwalze (D. p. J. 1831 Bd. 41 S. 118 nach Bull, d'encouragement 1831 S. 121). Die Leistung soll 1200 bis 1300 kg/Std. betragen haben bei einem Antrieb der Maschine durch zwei Pferde. Textabbildung Bd. 330, S. 183 Abb. 8. Stoßkolben-Reibemaschine nach Fesca (etwa 1890). Bis in die neuere Zeit hat sich diese Anordnung erhalten, nur daß man heute nicht mehr radial eingesetzte Klingen, sondern kreissägeartige Blätter verwendet. Die Zuführung bzw. das Anpressen der Frucht geschieht bei einer Bauart der Firma Fesca & Co., Berlin, mittels eines durch Exzenter bewegten Stoßkolbens (Abb. 8), während Wasserspülung für die Entfernung des Breies aus den Zähnen sorgt. Gegen über den früheren Reibevorrichtungen haben diese schnell umlaufenden Sägezähne den Vorteil einer viel gründlicheren Zerkleinerung. Textabbildung Bd. 330, S. 183 Abb. 9. Kartoffel-Waschmaschine mit Förderwerk. Gewissermaßen eine Umkehrung des Verfahrens bedeutete die Maschine von Champonnois (1867, s. D. p. J. Bd. 183 S. 351 und Bd. 186 S. 193), bei welcher die Kartoffeln durch umlaufende Schaufeln von innen gegen feststehende zylindrische Reibflächen geworfen wurden, die ebenfalls aus einzelnen Scheiben mit Innenzähnen zusammengesetzt waren. Die gleiche Anordnung soll bereits 1851 durch den deutschen Ingenieur Kelbe zur Zerkleinerung von Rüben versucht worden sein, aber infolge der faserigen Natur dieser ohne Erfolg (D. p. J. Bd. 184 S. 76). Heute nimmt nunmehr die Herstellung von Kartoffelstärkemehl den folgenden Verlauf: Die Kartoffeln werden zunächst in besonderen Waschmaschinen von anhaftender Erde und Steinen befreit. Abb. 9 zeigt eine solche Kartoffelwaschmaschine (Bauart Venuleth und Ellenberger, Darmstadt). Sie werden dann auf Reibemaschinenverschiedener Bauart möglichst gründlich zerrieben, um die Zellwände der einzelnen Zellen zu zerstören und den Stärkeinhalt bloßzulegen. Es folgt nun die Trennung der Stärkekörner, die eine Größe von 0,07 bis 0,12 mm haben, von den Zellresten durch Abschlämmen. Und zwar werden auf besonderen Rüttelschlämmsieben, d.h. schräg gestellten Rinnen mit Boden aus Drahtsieben, die Stärkekörner mittels Wasser, bisweilen auch unter Anwendung von Bürsten aus den aufgerissenen Zellen heraus- und durch die Siebe hindurchgespült, während die Zellreste als die sogenannte Pülpe zurückbleiben. Die Pülpe findet als ausgezeichnetes Viehfutter Verwendung. Durch wiederholtes Absetzenlassen in großen Schlämmbottichen wird das Stärkemehl dann gereinigt, bis ein vollständig weißes Erzeugnis entsteht. Dieses wird dann mittels Zentrifugen und in Trockenkammern getrocknet. Die Ausbeute aus 100 kg Kartoffeln ist ungefähr 15 kg lufttrockenes Stärkemehl. 2. Kartoffelwalzmehl. Für das eigentliche Kartoffelmehl, das also den Gesamtgehalt der Kartoffel an Trockenstoffen enthalten soll, bilden wie bereits gesagt getrocknete Kartoffeln den Ausgangsstoff.Ueber Kartoffeltrocknung s. z.B. Z. d. V. d. I. 1913 S. 1508, Vortrag von Sprockhoff, ferner Parow, Die Kartoffeltrocknerei, Berlin 1907 und Arbeiten der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft, Heft 163: Hauptprüfungen von Kartoffeltrockenapparaten, Berlin 1909. Die Versuche, zu einem geeigneten Trockenverfahren für Kartoffeln zu gelangen, reichen weit zurück. Von einem eigentümlichen, angeblich bereits den alten Inkas bekannten und noch heute von den Eingeborenen auf den Hochgebirgen Perus geübten Verfahren, die ganzen Knollen durch Trocknung haltbar zu machen, berichten E. PottHandbuch der tierischen Ernährung und der landwirtschaftlichen Futtermittel, 2. Auflage, Berlin 1907, Bd. 2 S. 359. und E. HahnJahrbuch des Vereins der Spiritusfabrikanten in Deutschland, Bd. 3 1903 S. 268.. Die ganzen, ungeschälten Kartoffeln werden mehrere Tage in fließendes Wasser gelegt, dann herausgenommen, getreten oder gepreßt und nachts dem starken Frost auf dem Hochgebirge ausgesetzt. Dies Verfahren wird mehrmals wiederholt. Bei dem Austreten fällt die Schale ab. Endlich werden dann die Kartoffeln an der Luft oder auch mit künstlicher Wärme getrocknet. Die entstehenden steinharten getrockneten Knollen sind schwarz und werden Chuno nigro genannt; man erhält die weiße Farbe, wenn man den ganzen Arbeitsvorgang sorgfältig vor Sonnenlicht schützt (Chuno blanco). Für die menschliche Ernährung werden die getrockneten Knollen eingeweicht und gekocht. Textabbildung Bd. 330, S. 184 Abb. 10. Granuliervorrichtung nach Grenet (etwa 1798). Textabbildung Bd. 330, S. 184 Abb. 11. Kartoffeldämpfer. Für die zeitgemäße Massenherstellung befriedigende Ergebnisse haben erst verschiedene Verfahren erzielt, diedurch ein im Jahre 1902 mit behördlicher Unterstützung veranstaltetes Preisausschreiben des Vereins der Spiritusfabrikanten in Deutschland bekannt wurden.Bericht ebenda, abgedruckt auch in Parow, a. a. O. S. 148. Textabbildung Bd. 330, S. 184 Abb. 12. Zweiwalzentrockner (etwa 1894). Grundsätzlich sind für die Herstellung von Trokkenkartoffeln zwei verschiedene Wege zu unterscheiden: Zerkleinerung der rohen Kartoffel zu Schnitzeln oder Scheiben und Trocknen dieser oder aber Trocknung des Breies aus vorher gedämpften Kartoffeln zu Kartoffelflocken. Beide Verfahren haben heute ihre hohe Bedeutung und stehen häufig in eifriger Fehde gegeneinander. Mit Rücksicht auf die leichtere Verdaulichkeit der Flocken für das Vieh und die daraus folgenden besseren Zuchtergebnisse scheint ihre Herstellung mehr und mehr in den Vordergrund zu treten. a) Schnitzel. Früher schnitt man die rohen Kartoffeln einfach zu Scheiben und „digerierte“ aus diesen, um das Trocknen zu erleichtern, die hygroskopischen Salze und Eiweißkörper mittels sehr verdünnter (2 bis 3 v. H.) Schwefelsäure (Liebig 1840) und trocknete sie dann zunächst an der Luft auf Horden, darauf in Trockenkammern bei 70 bis 80°.s. z.B. Kick, Die Mehlfabrikation, Wien 1878, 2. Aufl. 1894. RimelsD. p. J. 1858 Bd. 150 S. 435. und Bruckners. Fußnote 3. dagegen imprägnierten die Scheiben mittels einer konzentrierten Kochsalzlösung und trockneten auf Darrhorden bei 60 bis 90°. Warnecke, Keidel und Gramsch (DRP 41967) tauchten die Scheiben zunächst 20 Minuten lang in eine durch Wasser stark verdünnte alkoholische Boraxlösung, um die helle Farbe zu erhalten, danach wurden die Schnitzel mit Dampf von 2 bis 5 at gedämpft und dann erst in Dörrvorrichtungen getrocknet. Heute verzichtet man auf das Auslaugen, bei dem wertvolle Bestandteile verloren gehen, und trocknet in besonderen Trocknern bei wesentlich höheren Wärmegraden bis zu 250°. Gewöhnlich werden die Kartoffeln hierzu nicht in Scheiben, sondern in dreikantige Stäbchen, „Schnitzel“, zerschnitten. Die Schnitzeltrockner bestehen im wesentlichen aus umlaufenden oder feststehenden Trommeln, in denen die Schnitzel durch Schaufeln oder Förderschnecken immer wieder mit den durchstreichenden Heizgasen einer Koksfeuerung in Berührung gebracht werden, und zwar können sie nach dem Gleichstrom- oder nach dem Gegenstromverfahren arbeiten. Für die Herstellung von Kartoffelmehl werden die Kartoffelschnitzel im allgemeinen nicht verwendet. Textabbildung Bd. 330, S. 185 Abb. 13. Zweiwalzentrockner. b) Flocken. Textabbildung Bd. 330, S. 185 Abb. 14. Einwalzentrockner Bauart Tätosin (1913). Recht frühzeitig aber fand man auch bereits Verfahren, bei denen die zu trocknenden Kartoffeln vor der Verarbeitung gedämpft wurden. Geißler (1798, a. a. O. S. 108) berichtet über eine „Verfahrungsart, Kartoffeln zu granulieren oder ihnen die Form wie Reis zu geben, von Grenet“ (Abb. 10). Ueber Wasser gedämpfte und dann geschälte Kartoffeln werden in die mit einem Fülltrichter versehene, siebartig durchlöcherte Zinnröhre K von 52 mm Durchmesser und 470 mm Länge gefüllt und mittels des in dem Ständer B drehbaren Handhebels durch einen in die Zinnröhre passenden Kolben zerdrückt, so daß sie „gleich Spuhlwürmern“ aus den Löchern herausdringen. Die entstehenden Fäden werden in einem Sieb zu reisähnlichen Abschnitten zerkleinert und dann auf ungeleimtem Papier an der Luft getrocknet. Es versteht sich von selbst, daß dieses Verfahren, für das der Erfinder in Anspruch nimmt, daß es „fürdie Besitzungen von Frankreich einen Reichtum gewähren dürfte, der mit nichts zu vergleichen wäre“, höchstens für den Kleinbetrieb geignet war. Textabbildung Bd. 330, S. 185 Abb. 15. Einwalzentrockner. Der heutige Großbetrieb dämpft die vorher gereinigten Kartoffeln in großen Dampffässern (Abb. 11, Bauart Venuleth und Ellenberger) meistens mit dem sorgfältig entölten Abdampf der Betriebsdampfmaschine, um sie dann den Walzenapparaten zuzuführen. Hier wird die leicht zerfallende Masse durch geeignete Quetsch- und Verteilwalzen auf große, von innen mittels Dampf geheizte Hohlwalzen geleitet. Textabbildung Bd. 330, S. 186 Abb. 16. Kartoffelflocken-Schrot- und Sichtmaschine. Textabbildung Bd. 330, S. 186 Abb. 17 und 18. Kartoffeldämpfer und -Quetscher für Bäckereizwecke. Diese bewegen sich gegeneinander und walzen einen dünnen Schleier aus, der als Mantel den beiden Walzen anhaftet, während der langsamen Umdrehung austrocknet und nach etwa ¾ Umdrehung durch besondere, scharfe Messer von den Walzen abgehoben wird. Bereits hierbei zerfällt der 0,15 bis0,35 mm dicke „Schleier“ teilweise zu „Flocken“, ein Rührwerk sorgt gewöhnlich für weitere Zerkleinerung, Abkühlung und Fortbewegung. Abb. 12 zeigt schematisch die Anordnung eines solchen Trockners, wie er u.a. von der Firma H. Pauksch in Landsberg a. W. und von der Trocknungsanlagen-G. m. b. H. in Berlin gebaut wird. Bisweilen werden unter oder neben den Heizwalzen noch besondere Glattwalzen angeordnet, die die Kartoffelschicht dicht an die Walzen andrücken sollen, um die Leistungsfähigkeit der Maschine zu erhöhen. Aus dieser Bauart hat sich dann – im Gegensatz zum Zweiwalzentrockner – der Einwalzentrockner entwickelt. Seine grundsätzliche Anordnung ist aus Abb. 15 ersichtlich; seine Hauptvorzüge liegen in der zugänglicheren Bauart und insbesondere in der größeren Sicherheit gegen Zerstörungen durch; Fremdkörper (Steine). Abb. 14 gibt die Außenansicht eines Einwalzentrockners wieder (Bauart Tätosin der Trocknungsanlagen G. m. b. H., Berlin). Im wesentlichen eine Verdopplung des Einwalzentrockners bedeuten die Zweiwalzentrockner mit nach außen schlagender Drehrichtung der Walzen (Abb. 13, Bauart Venuleth und Ellenberger). Sie vereinigen die größere Leistungsfähigkeit der Zweiwalzenmaschine mit der Betriebssicherheit und Zugänglichkeit der Einwalzenbauart. Der Raum zwischen den auseinander drehenden Walzen wird durch eine Mulde ausgefüllt, in der sich Fremdkörper, wie Steine und dergleichen ansammeln können. Der in dieser Mulde befindliche Brei wird durch Quirlwellen in Bewegung erhalten und mittels besonderer Auftragewalzen auf die Heizwalzen gebracht; die Abstreichmesser liegen bei dieser Anordnung unter den Trocken walzen. Die Abmessungen der Walzen gehen je nach der erforderten Leistung bis zu 1,25 m ∅ und 2,5 m Länge. Ihre Drehgeschwindigkeit wird zweckmäßig regelbar eingerichtet; man erhält mit 2 bis 6 minutl. Umdrehungen Umfangsgeschwindigkeiten von etwa 0,12 bis 0,4 m/Sek. Die Trockner werden ausgeführt für Verarbeitung von 200 bis 1200 kg roher Kartoffeln in der Stunde; auf das Quadratmeter Walzenoberfläche kann eine Verarbeitung von etwa 70 bis 80 kg Rohkartoffeln in der Stunde gerechnet werden. Die Heizung der Walzen geschieht im allgemeinen durch Dampf von etwa 4 bis 5 at Spannung, entsprechend einer Temperatur von etwa 140 bis 160°, auch Heizung mit heißem Oel von 250° ist ausgeführt worden (Bauart Kletzsch in Coswig a. E.). Das Kondenswasser aus den Walzen wird mit hoher Temperatur in den Dampfkessel zurückgespeist. Die getrockneten Kartoffeln sind bei geeigneter Lagerung nahezu unbegrenzt haltbar. Ihre weitere Vermahlung zu „Kartoffelwalzmehl“ nach den aus der Getreidemüllerei bekannten Mahlverfahren bietet keinerlei Schwierigkeit. Außer der eigentlichen Vermahlung zu Kartoffelwalzmehl kommt für die menschliche Ernährung noch eine weniger feine Zerkleinerung zu Kartoffelflockengrieß in Frage. Die Maschinen hierfür sind außerordentlich einfach. So enthält die Exzelsior-Schrot- und Sichtmaschineder Trocknungsanlagen-Gesellschaft (Abb. 16) außer einer Zuführungsvorrichtung mit Regler als eigentliche Zerkleinerungs- und Siebvorrichtung ein Flügelwerk, das die zu zerkleinernden Flocken durch zwei halbrunde, mit Gaze bespannte Siebrahmen schleudert. Die Siebrahmen können aus Seitenklappen leicht herausgenommen und ausgewechselt werden, so daß auf der gleichen Maschine Grieß verschiedener Feinheit hergestellt werden kann. Das gesiebte Material wird durch eine Schnecke zu einem Sackfüllstutzen gefördert, die ungesiebten Rückstände, der Ueberschlag, wird besonders abgeführt. 3. Kartoffelbrei zur Brotbereitung. Für die Herstellung von Brotteig mit Kartoffelzusatz zur sofortigen Verwendung ist die Verarbeitung von eigentlichem Kartoffelmehl nicht erforderlich. Vielmehr kann unmittelbar ein Brei aus gekochten bzw. gedämpften Kartoffeln benutzt werden. Die Abb. 17 und 18 zeigen einen für Bäckereizwecke bestimmten Kartoffeldämpfer mit Zerkleinerungsapparat der Trocknungsanlagen-Ges. Die Kartoffeln werden in den oberen Teil des Apparates eingefüllt und über einem Wasserbad bis zum Garwerden gedämpft. Durch eine Förderschnecke werden sie dann einem Quetschwerk (links in Abb. 17) zugeführt, das während des Dämpfens durch einen Deckel abgeschlossen war. Durch dieses treten sie vollständig zerkleinert aus dem Apparat aus. Der Apparat wird für Füllungen von 65 bis 400 kg Kartoffeln gebaut.