Natürliches Allroundtalent: Die Kartoffel zeigt Stärke

Als Stärkepflanzen liefern Kartoffeln einen nachwachsenden Rohstoff für die Lebensmittel- und Tierfutterherstellung sowie für die Papier- und Textilindustrie. Auch Kartoffelfasern und proteine sind eine wertvolle Ressource – derzeit hauptsächlich noch als Futtermittel. Künftig könnten sie auch für die menschliche Nahrung spannender werden. Doch die Verarbeitung von Kartoffeln ist aufwendig und teuer. Umweltfreundliche, kostensparende Methoden sind daher gefragt. Das schwedische Unternehmen Lyckeby Starch setzt auf einen Dekanter und eine Bandpresse von Flottweg, um das Verfahren zu optimieren..

Das Unternehmen Lyckeby Starch im schwedischen Mjällby

Der Hintergrund

Sie hat viele Namen: Erdapfel, Bramburi, Knulle und Trüffel sind nur einige davon. Ursprünglich in Südamerika zu Hause, erlebte die Kartoffel im 16. Jahrhundert ihr Europa-Debüt und wurde zunächst allein wegen ihrer hübschen Blüten als Zierpflanze geschätzt. Heutzutage wird das Nachtschattengewächs nahezu überall angebaut und nimmt nach Reis, Weizen und Mais Platz vier der weltweit wichtigsten Nahrungsmittel ein. Doch die vielseitige Knolle kann weit mehr.

Eindrucksvoll ist das im südschwedischen Mjällby zu sehen. Rund 800 Landwirte bringen hier ihre Kartoffelernte zum Unternehmen Lyckeby Starch, das daraus Rohstoffe für die weltweite Lebensmittel- und Papierindustrie erzeugt. Allein 75.000 Tonnen Stärke kommen in der Genossenschaft jedes Jahr zusammen – plus Fasern und Proteine.

Im Allgemeinen enthalten Kartoffeln ca. 75 % Wasser, 21 % Stärke und 4 % andere Substanzen, wobei die Zusammensetzung je nach Sorte variiert. Verglichen mit anderen Stärkelieferanten wie Weizen und Mais sind die Stärkekörner der Kartoffel größer. Auch ist ihre Verkleisterungstemperatur geringer, das heißt, mischt man Kartoffelstärke mit Wasser, dickt die Masse bereits bei 50 Grad ein – Mais & Co. benötigen dafür 70 Grad. Daher eignet sich die Stärke aus Kartoffeln besonders für die Lebensmittel- und Papierindustrie sowie für den Chemiebereich, etwa für Klebstoffe und Farben.

Die Kartoffelstärkeherstellung hat eine lange Tradition, doch das Verfahren ist aufwendig. Um eine bessere Ressourcenverwertung zu erreichen und Kosten zu sparen, setzt Lyckeby Starch auf die bewährte Zentrifugentechnik von Flottweg. Das deutsche Unternehmen beliefert die pflanzenverarbeitende Industrie seit über 30 Jahren mit passenden Dekanterzentrifugen und Bandpressen, beispielsweise für die Gewinnung von Weizenstärke, Maisgluten und Erbsenproteinen – und natürlich auch für die Verarbeitung der Kartoffel. Lyckeby Starch hat seit 2015 eine Bandpresse und einen Dekanter im Einsatz.

Die Herausforderung und die Lösung

Ressourcenschonende Verarbeitung spart Wasser und Kosten

Wie überall werden auch bei Lyckeby Starch die Knollen zunächst gründlich gewaschen, um Erde und Verunreinigungen zu entfernen. Nach dem Waschen werden die Kartoffeln in kleinste Fasern zerrieben. In einem separaten Prozessschritt wird dann die Stärke aus den Fasern herausgetrennt.

Zurück bleibt die sogenannte Kartoffelpülpe. Hier kommen die Lösungen von Flottweg zum Einsatz, denn die Masse muss entwässert werden, damit man die Fasern verwenden kann. Dafür wurden bei Lyckeby Starch früher bis zu 20 Spindelpressen eingesetzt, die jedoch einen sehr hohen Wartungsaufwand erforderten. „Wir mussten dafür eigene Mitarbeiter abstellen“, sagt Thomas Arnesson, Technical Manager bei Lyckeby Starch. „Mit der Bandpresse von Flottweg konnten wir das Verfahren stark vereinfachen. Wir können sie eine Woche lang ohne zusätzliche Wartung und Personalaufwand ununterbrochen einsetzen. Zwischen den Produktionsabläufen kann sie dann problemlos gereinigt werden.“

Ein weiterer Vorteil der Bandpresse gegenüber anderen Verfahren ist, dass sie die Pülpe stärker entwässern kann. Der Trockenstoffgehalt (TS-Gehalt) des Feststoffs ist entscheidend für die anfallenden Trocknungskosten. Die Bandpresse von Flottweg entwässert die Kartoffelpülpe in einem kontinuierlichen Prozess auf den höchstmöglichen TS-Gehalt. Das eingesetzte Wasser lässt sich dem Prozess wieder zuführen. Das Verfahren wird dadurch kostengünstiger.

Die Flottweg Bandpresse entwässert die anfallende Kartoffelpülpe in einem kontinuierlichen Prozess auf den höchstmöglichen TS-Gehalt. Das eingesetzte Wasser lässt sich wieder dem Prozess zuführen.

Mehr als Tierfutter: Pflanzenproteine aus Kartoffeln

Bei der Stärkegewinnung fällt eine große Menge an Flüssigkeit an, den sogenannten Fruchtsaft. Auch das ist nicht nur Abfall: Hier sind noch rund drei Prozent wertvolles Protein enthalten, das getrocknet als Futtermittel zum Einsatz kommt. Um den gefragten Rohstoff zu verwerten, ist bei Lyckeby Starch ein Dekanter Z6E von Flottweg im Einsatz. Bei dem Verfahren wird zunächst das Fruchtwasser auf über 100 Grad Celsius erhitzt. Der pH-Wert wird gleichzeitig auf 4,5 abgesenkt. Durch die Kombination aus niedrigem pH-Wert und hoher Temperatur koagulieren die Proteine und können im Verfahren mit dem Dekanter abgetrennt werden. Im Dekanter sorgen die Rotationsgeschwindigkeiten von Trommel und Schnecke für die nötigen Zentrifugalkräfte, damit sich die schwereren Stoffe an der Trommelinnenwand absetzen. Die Schnecke im Inneren der Trommel ist einerseits mit einer hohlen Achse für den Zulauf der ungetrennten Flüssigkeit und gleichzeitig für den Transport der Feststoffe in Richtung des konisch verengten Trommelendes verantwortlich. Die Feststoffe wandern kontinuierlich in den sich verjüngenden Teil der Trommel und die geklärte Flüssigkeit wird über die Schälscheibe abgezogen.

Mit dem Dekanter Z6E wurde das Verfahren bei Lyckeby Starch deutlich verbessert. Das Modell hat eine verstellbare Schälscheibe, damit kann das Trennergebnis während der Produktion nach Bedarf kontinuierlich angepasst werden. „Viele andere Modelle haben dieses nicht, das heißt, die Produktion muss jedes Mal gestoppt werden, um Anpassungen vorzunehmen“, erklärt Arnesson. „Daher haben wir uns für die Lösung von Flottweg entschieden. Zudem hat der Dekanter ein gutes Reinigungssystem, das durch die spezielle Anordnung der Sprühköpfe besonders effektiv ist, vor allem in Verbindung mit der Schälscheibe.“ Auch auf lange Sicht lohnt sich die Investition: Der Proteindekanter ist mit hochwertigen Lagern und Dichtungen ausgestattet, die den hohen Temperaturen dauerhaft standhalten. Betriebe, die Kartoffelstärke verarbeiten, profitieren von dieser hohen Qualität und Ausfallsicherheit. Gerade in der Kartoffelkampagne von August bis Dezember darf das
Equipment unter keinen Umständen ausfallen. Selbst ein kurzer Stillstand wäre in dieser Zeit fatal.

Flottweg Industriezentrifugen und Bandpressen gewinnen aus Kartoffeln Stärke, Fasern und Protein.

Fazit - Ausblick in die Zukunft

Die Proteingewinnung aus Kartoffeln ist generell ein etabliertes Verfahren, das weiter optimiert werden soll, um es auch für die menschliche Nahrung zu nutzen. Das Bevölkerungswachstum und Ernährungstrends wie Veganismus lassen auch den Bedarf an Pflanzenproteinen steigen. Bislang wird dieser hauptsächlich durch Sojaproteine gedeckt. Doch die Nachfrage nach nicht genmodifizierten Alternativen ist hoch. Derzeit sind das vor allem Erbsenproteine, aber auch die Kartoffel sollte hier künftig noch besser verwertet werden. Zugegeben, keine leichte Aufgabe. Wegen der hohen Temperaturen verlieren die Proteine bei der Verarbeitung einige ihrer wichtigsten Eigenschaften. Hier sind somit neue Verfahren gefragt. Denn mit einer optimalen Verarbeitung können pflanzliche Rohstoffe noch besser genutzt werden. Industriezentrifugen und Bandpressen wie die Lösungen von Flottweg helfen dabei, wertvolle Ressourcen schonend zu verwerten.

Über den Autor

Nils Engelke

Nils Engelke ist PR- und Kommunikationsmanager bei Flottweg SE.

Manfred Kropp
Manfred Kropp ist Vertriebsingenieur bei Flottweg SE und unser Experte für Kartoffelstärke-Herstellung.