Wie wird Maltodextrin hergestellt?

Maltodextrin ist ein Grundnahrungsmittel in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie und bekannt für seine Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Als Maltodextrin-Lieferant werde ich oft gefragt, wie dieser allgegenwärtige Inhaltsstoff hergestellt wird. Lassen Sie uns in den Prozess eintauchen, ja?

Die Grundlagen: Was ist Maltodextrin?

Bevor wir uns mit den Einzelheiten seiner Herstellung befassen, wollen wir Maltodextrin kurz definieren. Es handelt sich um ein Polysaccharid, das häufig als Lebensmittelzusatzstoff verwendet wird. Es ist leicht verdaulich, hat einen neutralen Geschmack und kann in einer Vielzahl von Produkten verwendet werden, von Sportgetränken bis hin zu Babynahrung.

Ausgangsmaterialien

Der erste Schritt bei der Herstellung von Maltodextrin ist die Auswahl der richtigen Ausgangsmaterialien. Meistens verwenden wir stärkehaltige Pflanzen. Mais ist bei weitem die beliebteste Wahl, Sie können aber auch Reis, Weizen oder Kartoffeln verwenden. Diese Pflanzen sind großartige Quellen für Stärke, die den Hauptrohstoff für Maltodextrin darstellt.

Schritt 1: Extraktion von Stärke

Der Produktionsprozess beginnt mit dem Abbau der stärkehaltigen Pflanzen zur Gewinnung der Stärke. Bei der Verwendung von Mais werden die Maiskörner beispielsweise zunächst gereinigt und anschließend für etwa 24 bis 48 Stunden in Wasser eingeweicht. Dieser Einweichvorgang, auch Einweichen genannt, macht die Kerne weicher und erleichtert die Trennung der verschiedenen Bestandteile.

Nach dem Einweichen durchlaufen die Maiskörner eine Reihe von Mahl- und Trennschritten. Keime, Kleie und Schale werden entfernt, das stärkereiche Endosperm bleibt erhalten. Anschließend wird die extrahierte Stärke gewaschen und raffiniert, um etwaige Verunreinigungen zu entfernen. Diese raffinierte Stärke ist der Ausgangspunkt für die Herstellung von Maltodextrin.

Schritt 2: Hydrolyse

Die Hydrolyse ist der Schlüsselschritt bei der Umwandlung von Stärke in Maltodextrin. Bei diesem Prozess werden die großen, komplexen Stärkemoleküle in kleinere, kürzerkettige Moleküle zerlegt. Es gibt zwei Hauptmethoden zur Durchführung der Hydrolyse: die Verwendung von Enzymen oder Säuren.

Enzymatische Hydrolyse
Dies ist heutzutage die gebräuchlichere Methode. Der Stärkelösung werden Enzyme zugesetzt, die natürliche Katalysatoren sind. Die am häufigsten verwendeten Enzyme sind Alpha-Amylase. Die Enzyme brechen die Stärkemoleküle an bestimmten Stellen auf und schneiden sie in kürzere Ketten.

Die Reaktion findet in einem großen Tank unter sorgfältig kontrollierten Temperatur- und pH-Bedingungen statt. Normalerweise wird die Temperatur bei etwa 85–95 °C und der pH-Wert bei etwa 6–7 gehalten. Die Enzyme entfalten ihre Wirkung und verwandeln die dicke, klebrige Stärkelösung in eine dünnere, besser handhabbare Lösung.

Saure Hydrolyse
In der Vergangenheit wurde häufiger die Säurehydrolyse eingesetzt. Dabei wird der Stärkelösung eine Säure wie Salzsäure oder Schwefelsäure zugesetzt und unter Druck erhitzt. Die Säure zersetzt die Stärkemoleküle, ist aber im Vergleich zur enzymatischen Hydrolyse etwas schwieriger zu kontrollieren. Das Endprodukt kann auch einen etwas anderen Geschmack und eine andere Qualität haben.

Schritt 3: Filtration

Sobald die Hydrolyse abgeschlossen ist, wird die Lösung filtriert, um alle verbleibenden Feststoffe oder Verunreinigungen zu entfernen. Dieser Schritt stellt sicher, dass das Maltodextrin, das wir erhalten, von hoher Qualität ist. Um Partikel unterschiedlicher Größe zu entfernen, werden Filter mit unterschiedlichen Porengrößen eingesetzt. Die filtrierte Lösung ist eine klare, hell gefärbte Flüssigkeit.

Schritt 4: Entfärbung und Entionisierung

Um das Aussehen und die Reinheit des Maltodextrins zu verbessern, kann die Lösung Entfärbungs- und Entionisierungsschritte durchlaufen.

Entfärbung
Zur Entfärbung wird häufig Aktivkohle verwendet. Der Kohlenstoff adsorbiert alle farbverursachenden Stoffe in der Lösung und macht sie dadurch noch klarer und ansprechender. Die Lösung wird durch ein Bett aus Aktivkohle geleitet und die Farbe wird beim Durchströmen der Flüssigkeit entfernt.

Entionisierung
Bei der Entionisierung werden Ionenaustauscherharze eingesetzt. Diese Harze entfernen unerwünschte Ionen wie Salze oder Metalle aus der Lösung. Dies trägt dazu bei, den Geschmack und die Stabilität des Maltodextrins zu verbessern.

Schritt 5: Eindampfen und Trocknen

Nach allen Reinigungsschritten ist die Maltodextrinlösung immer noch recht verdünnt. Um daraus ein festes Pulver zu machen, müssen wir das Wasser entfernen. Dies erfolgt in zwei Hauptschritten: Eindampfen und Trocknen.

Verdunstung
Die Lösung wird in einem Verdampfer erhitzt, um einen großen Teil des Wassers zu entfernen. Der Verdampfer dient dazu, die Flüssigkeit unter reduziertem Druck zu erhitzen, wodurch das Wasser bei einer niedrigeren Temperatur sieden kann. Dadurch bleibt die Qualität des Maltodextrins erhalten.

Trocknen
Die konzentrierte Lösung aus dem Verdampfer wird dann auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von etwa 3 - 5 % getrocknet. Es gibt zwei gängige Trocknungsmethoden: Sprühtrocknung und Trommeltrocknung.

Bei der Sprühtrocknung wird die Lösung in Form winziger Tröpfchen in eine Heißluftkammer gesprüht. Das Wasser verdunstet schnell und es bilden sich die Maltodextrinpartikel. Das resultierende Pulver ist fein und rieselfähig.

Bei der Trommeltrocknung wird die Lösung über eine beheizte Trommel geleitet. Das Wasser verdunstet, wenn die Lösung die heiße Oberfläche der Trommel berührt, und es bildet sich ein dünner Maltodextrinfilm. Dieser Film wird von der Trommel abgekratzt und zu Pulver gemahlen.

Schritt 6: Verpackung

Sobald das Maltodextrin in Pulverform vorliegt, kann es verpackt werden. Wir verwenden hochwertige Verpackungsmaterialien, um sicherzustellen, dass das Produkt frisch und vor Feuchtigkeit, Licht und Luft geschützt bleibt. Das Maltodextrin kann je nach Kundenwunsch in Beutel, Kartons oder Großbehälter verpackt werden.

Qualitätskontrolle

Während des gesamten Produktionsprozesses gelten strenge Qualitätskontrollmaßnahmen. Bei jedem Schritt werden Proben entnommen und auf verschiedene Parameter getestet, beispielsweise auf das Dextroseäquivalent (DE), das den Hydrolysegrad, den Feuchtigkeitsgehalt und die Reinheit misst. Erst wenn das Maltodextrin unseren hohen Qualitätsstandards entspricht, wird es für den Verkauf freigegeben.

Weitere Produkte in unserem Sortiment

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Referenzen

• „Lebensmittelchemie“ von Owen R. Fennema
• „Lebensmittelzusatzstoffe: Eigenschaften, Produktion und Verwendung“, veröffentlicht von Academic Press
• Branchenberichte zur Stärke- und Maltodextrinproduktion