Изготовление крахмала: Технология производства крахмала – Бизнес по производству картофельного крахмала

Содержание

Производство крахмала как бизнес :: BusinessMan.ru

Значение крахмала в повседневной жизни очень велико. Большинство видов используется в промышленных целях, что приводит к появлению ряда специализированных продуктов. Он необходим для изготовления кондитерских изделий, мясной продукции, применяется в медицине для изготовления лекарств и в целлюлозной промышленности. О том, что представляет собой производство крахмала, а также о его видах пойдет речь в данной статье.

Где применяют крахмал и его ценность

Это вещество является одним из самых распространенных в природе, возобновляемым и почти неограниченным ресурсом. Крахмал производится из зерновых или корнеплодов. Он в основном используется как пищевой агент, но также благодаря химической или биологической обработке легко превращается во многие полезные продукты на сегодняшний день.

производство крахмала

Кроме продуктов питания крахмал используется для производства бумаги, текстиля, клеев, напитков, кондитерских изделий, фармацевтической промышленности и в производстве стройматериалов. Вещество обладает многими замечательными характеристиками, включая высокую вязкость пасты, ее прозрачность и максимальную устойчивость к процессам замораживания и оттаивания, которые выгодны для многих отраслей промышленности.

Производство крахмала — это рентабельный бизнес, так как в качестве относительно дешевого источника сырья чаще всего используют картофель, содержащий высокую концентрацию вещества, которое служит основой для дальнейшего производства. Переработанный сухой концентрат может сравниться по свойствам или даже превосходить аналогичные вещества, полученные из кукурузы, пшеницы, риса.

От растения до порошка

Крахмал является запасом глюкозы растений. В Европе он содержится в кукурузе, пшенице и картофеле, из которых он добывается, а также во многих других растениях: рисе, ячмене, овощах, маниоке, сладком картофеле.

Образование крахмала в растениях происходит в процессе фотосинтеза. Этот физиологический механизм позволяет производить и хранить глюкозу (элементарный сахар), необходимый для их роста и размножения. Первоначально растение ассимилирует углерод из атмосферы и превращает его в глюкозу. Формируется основная молекула. Затем ее используют для синтеза крахмальных полимеров, связанных с чистой глюкозой.

производство кукурузного крахмала

В растениях вещество выглядит как маленькие гранулы, нерастворимые в холодной воде, размером от 3 до 100 микрон. Их форма варьируются в зависимости от происхождения. В условиях производства крахмал и его производные продукты поставляются в потребительские отрасли промышленности в виде порошка, похожего на муку, или сиропов.

Основные производственные операции

Крахмальная промышленность производит более шестисот видов продуктов – от нативных крахмалов до физически или химически модифицированных, в форме сухих порошков до жидких и твердых подсластителей. Универсальность подобных продуктов такова, что они используются в качестве ингредиентов и функциональных добавок в широком спектре пищевых, непродовольственных и кормовых добавок.

Технология производства крахмала заключается в процессе разделения компонентов растения на крахмал, белок, оболочку целлюлозы, растворимые фракции, а в случае кукурузы используется также зародыш, из которого будет добываться масло. Эта первая фаза использует серию простых этапов физического разделения компонентов: дробление, просеивание, центрифугирование и т. д. Однако способы производства специфичны для каждого завода, а промышленные инструменты обычно предназначены для сырья: кукурузы, пшеницы или картофеля.

производство картофельного крахмала

Производство крахмала переходит в следующую стадию. На втором этапе вещество, которое было извлечено, в чистом виде подвергается дальнейшей обработке. В процессе сушки оно преобразуется в так называемый нативный крахмал. Последующее изменение характеристик позволяет получить модифицированный крахмал.

Промышленное оборудование

Полностью автоматизированные производственные линии включают все этапы производства, транспортировку и упаковку. Их основное оборудование для производства крахмала будет состоять из компонентов барабанных шайб, дезонирования, расперы, десандирующих установок, систем обезвоживания, вакуумных фильтров и гидроциклонных блоков, сушилок, упаковочных машин и интерфейсов управления.

Крахмал и его типы

Крахмалы можно разделить на два типа: родные и модифицированные. Сырые крахмалы, которые все еще сохраняют первоначальную структуру и характеристики, называются родными. Такой компонент является основным продуктом, который продается в сухой порошкообразной форме под разными сортами для продуктов питания, а также в качестве фармацевтического и промышленного сырья.

Родные крахмалы получают путем выделения встречающегося в природе крахмала либо из зерновых культур, либо из корнеплодов, таких как маниока, кукуруза и патока. Они могут использоваться непосредственно при производстве определенных продуктов, например, таких как лапша. Родной крахмал можно считать основным ресурсом, который можно перерабатывать в ряд крахмальных продуктов.

оборудование для производства крахмала

Следует учесть, что данный тип вещества имеет ограниченное время использования и применяется главным образом в пищевой промышленности. Нативные гранулы крахмала легко гидратируются при нагревании в воде, быстро набухают, желатинизируются и обладают повышенной вязкостью, которая увеличивается до пикового значения с каждым последующим нагреванием.

Несмотря на эту особенность пищевая, металлургическая, горнодобывающая, ферментационная, строительная, косметическая, фармацевтическая, бумажная и картонная, а также текстильная промышленность используют родной крахмал в своей традиционной форме.

Модифицированные крахмалы

Существуют характеристики, которые недостижимы с нативным крахмалом. Модифицированный крахмал можно использовать для других вариантов промышленного применения, его получают с помощью ряда методов, химических, физических и ферментативных модификаций.

технология производства крахмала

Таким образом, вещество является нативным крахмалом, который был изменен по своим физическим и/или химическим свойствам. Производство модифицированного крахмала может включать изменение формы гранулы или состава компонентов – амилозы и молекул амилопектина. Поэтому модификации проводятся на природном крахмале, чтобы придать ему свойства, необходимые для конкретных целей: сгущения, желатинизации, адгезивности или образования пленки, для улучшения удержания воды. Продукт также используется для улучшения вкуса и блеска, для удаления или придания непрозрачности.

Когда крахмал модифицирован химически или физически, свойства нативного крахмала изменяются, что делает его полезным во многих отраслях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая, текстильная, нефтяная и целлюлозно-бумажная.

Как образуется крахмал в картофеле

Около 75 % урожая картофеля выращивается для промышленной переработки, в результате которой производят крахмал. Он представляет собой питательные запасы многих растений. В течение вегетационного периода зеленые листья собирают энергию от солнца. В картофеле эта энергия транспортируется в виде сахарного раствора вплоть до клубней. Именно там сахар превращается в крахмал в виде крошечных гранул. Они занимают большую часть внутренней части камеры. Конверсия сахара в крахмал происходит с помощью ферментов, которые отвечают за повторное превращение запасенного вещества в сахар следующей весной.

В зимний период картофель потребляет небольшое количество своего крахмала, чтобы поддерживать жизненные функции до весны. Клубни нуждаются в хорошей циркуляции воздуха, чтобы сохранить жизнедеятельность. Пониженная температура способствует переработке собственного крахмала в сахар, чтобы снизить температуру замерзания в клеточном соке. Если этого недостаточно, клубни умирают. Поэтому картофель должен быть надлежащим образом покрыт при хранении.

Так как клубни являются основным источником картофельного крахмала, то неблагоприятные условия хранения приведут к его потере, в худшем случае — к мертвому и разбитому картофелю, который не подходит для процесса разделения крахмала.

Производство крахмала из картофеля

Процедуры, связанные с промышленным изготовлением продукта, возрастают по сложности в соответствии с конкретными потребностями каждого производителя. Производство картофельного крахмала начинается с удаления грязи, песка, гравия с клубней растения. Промывка представляет собой противоточный процесс, при этом свежая вода добавляется через напорные сопла на заключительном этапе очищения. Затем чистые клубни подвергаются дроблению в специальном контейнере.

После начинается процесс экстракции крахмала, цель которой состоит в том, чтобы открыть клетки клубней и высвободить гранулы крахмала. Экстракция происходит на вращающихся конических ситах и представляет собой противоточный процесс. Высокая центробежная сила позволяет использовать качественные ситовые пластины из нержавеющей стали, которые выдерживают истирание и химикаты. Ситовые пластины имеют длинные перфорации всего 125 микрон в поперечнике.

производство модифицированного крахмала

Производство крахмала на этом не заканчивается. Сок клеток картофеля богат сахаром и белком. При открытии клеток сок мгновенно подвергается воздействию воздуха и реагирует с кислородом, образуя цветные компоненты, которые могут прилипать к крахмалу. Во избежание процесса окисления в полученный продукт необходимо добавить двуокись серы или раствор натрия-бисульфита.

Влажный крахмал из вращающихся вакуумных фильтров сушат в флэш-сушилке с умеренным горячим воздухом. Перед доставкой крахмал просеивают на тонком сите, чтобы удалить любую пыль, сформированную в винтовых конвейерах.

Производство крахмала из кукурузы

Кукурузный крахмал – популярный пищевой ингредиент, используемый в пищевой, текстильной, фармацевтической и бумажной промышленности. Его получают из эндосперма кукурузного ядра. Производство кукурузного крахмала популярно в большинстве стран мира. Кукурузу выращивают в климатических зонах с умеренным и теплым климатом. В последнее время становится популярным производство крахмала в России.

производство крахмала в россии

Основные операции включают следующие этапы:

  • Очистка. Сырье очищается для удаления посторонних предметов.
  • Замачивание. Зерна кукурузы погружают в большие резервуары с теплой водой, содержащей кислоту и двуокись серы.
  • Фрезерование. Размягчение ядер мокрым измельчением в воде.
  • Урегулирование и декантация. Измельченному продукту дают возможность оседать под действием силы тяжести, а после этого воду декантируют, получая густую суспензию массы кукурузы.
  • Просеивание. Суспензию просеивают для удаления шелухи.
  • Центрифугирование. Крахмал в суспензии отделяют от белка.
  • Обезвоживание крахмала и его гранулирование.
  • Сушка с использованием флэш-сушилки.
  • Фрезерование. Высушенный кукурузный крахмал измельчают до желаемого размера частиц.

После всех производственных процессов крахмал упаковывается соответствующим образом в герметичный и непроницаемый для влаги упаковочный материал. Полученный продукт является модифицированным и обладает улучшенными качествами. Его используют при производстве подсластителей, калибровке бумаги и текстиля, в качестве загустителя и стабилизатора пищи.

Ложка-картошка: в России создали одноразовую посуду из крахмала | Статьи

Из обычного крахмала, картофельного или зернового, ученые создали полностью биоразлагаемый пластик, который не наносит вреда природе при утилизации. Сделанная из него одноразовая посуда настолько безвредна, что ее при желании можно даже съесть после использования. При условии оперативного внедрения разработки первое в стране производство инновационной посуды и упаковки может появиться уже в конце 2019 года.

Под давлением звука

Импортные биопластики, создаваемые с помощью специальных штаммов бактерий, пока слишком дороги в производстве. К тому же рецептура таких материалов подразумевает использование в их составе сильных кислот, которые способны нанести вред почве и сельскохозяйственным культурам при утилизации. Более экологичным решением для разгрузки переполненных свалок может стать изготовление полимеров из доступного растительного сырья.

Одну из оригинальных технологий производства подобных материалов предложили отечественные ученые, которые научились создавать пластиковые изделия из обычного крахмала — картофельного или зернового. Чтобы осуществить этот процесс, природный материал нужно подвергнуть специальной обработке с помощью ультразвука.

Фабрика по производству крахмала

Фото: ТАСС/Zuma

— Его источник мы погружаем в водный композиционный раствор из растительных биополимеров, после чего материал проходит дальнейшую тепловую обработку, — пояснил магистрант кафедры «Пищевые и биотехнологии» Южно-Уральского государственного университета Артем Малинин.

По словам ученого, в результате воздействия ультразвука возникает кавитационное давление, которое позволяет добавкам (например, пектинам) встроиться в материал и изменить его свойства.

Для регулирования таких свойств биопластика, как эластичность и водонепроницаемость, в водный композиционный раствор вносят пластификаторы и дополнительные пищевые добавки.

Стакан, выполненный из биопластика, основой которого стал кукурузный крахмал

Фото: Getty Images/Smith Collection/Gado

По словам разработчиков, использование ультразвука позволило им отказаться от альтернативных способов обработки (в частности, использования химикатов и генетически модифицированного сырья), что сделало технологию максимально экологичной. Кроме того, появление данного способа производства может обеспечить российским производителям интеллектуальную независимость, поскольку детали уже существующих способов модификации крахмала, как правило, составляют коммерческую тайну иностранных компаний.

Сытная тарелка

На финальной стадии работы с полимером в процессе формовки получают готовые изделия.

— Из нашего биополимера можно создать широкий ассортимент пленок, которые планируется использовать для изготовления прочных пакетов, одноразовой посуды, упаковочных материалов и капсульных оболочек для лекарств, — рассказал магистрант кафедры «Пищевые и биотехнологии» Южно-Уральского государственного университета Арам Цатуров.

По словам ученых, получившаяся упаковочная биопленка обладает высокой эластичностью и прозрачностью в сочетании со способностью выдерживать значительные нагрузки.

Производство неразлагаемой пластиковой пленки

Фото: РИА Новости/Игорь Зарембо

— Если говорить про инновационную посуду, то она настолько безвредна, что ее даже можно съесть после использования, — отметил Арам Цатуров. — Причем такой «пище» можно придать антиоксидантные свойства, что сделает такие тарелки и ложки еще и полезными для организма.

В качестве одной из важных особенностей изделий из нового материала разработчики называют возможность их создания на стандартном оборудовании, использующимся на современных нефтехимических предприятиях. Благодаря этому они планируют внедрить свою разработку с минимальными затратами.

Тарелка из биопластика

Фото:instagram.com/GEOVITARUS

Суповая тарелка из кукурузного крахмала

Отличные потребительские качества необычных полимерных изделий подтвердили и в торговых компаниях, которые занимаются реализацией экологичной продукции.

— По внешнему виду изделия из крахмала напоминают премиальный пластик, но при этом они не ломаются и не деформируются благодаря повышенной гибкости, — отметила коммерческий директор торгово-производственной компании Picneco Мария Спивак. — На практике это означает, что к ним можно прилагать большие усилия — например, ножом из нового материла будет легко порезать стейк, и он при этом не потрескается, как столовый прибор из обычной пластмассы.

Дешевле китайских аналогов

Простота технологии и удобство ее масштабирования должны сказаться и на конечной стоимости изделий. В частности, на первом этапе внедрения биоразлагаемые пакеты, сделанные из новых пленок, будут стоить на 10–15% дешевле аналогов при сопоставимых эксплуатационных характеристиках.

Эксперты рынка не исключают возможности успешного применения разработки, поскольку сейчас в стране отсутствует доступ к отечественным материалам данной категории.

Одноразовая посуда, сделанная из кукурузного крахмала на одном из заводов в Китае

Фото: Getty Images/TPG

— Биоразлагаемые пластики на основе крахмала в России не производятся, сейчас компании закупают аналогичные изделия за рубежом, в частности в Китае, — рассказал учредитель компании Geovita Георгий Макаренко. — Причем основным спросом пользуются те материалы, которые всё же содержат в себе 15–20% полипропилена, их добавляют в качестве связующего компонента.

В настоящее время ученые уже создали несколько опытных образцов пленок с различными свойствами, которые можно оперативно внедрить в производство. При условии заключения договора с индустриальным партнером (в частности, к проекту уже проявила интерес научно-производственная компания «Биотех») первая партия готовой продукции может появиться уже в конце 2019 года.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

«В России создали съедобный пластик из крахмала.»

Из обычного крахмала, картофельного или зернового, ученые создали полностью биоразлагаемый пластик, который не наносит вреда природе при утилизации. Сделанная из него одноразовая посуда настолько безвредна, что ее при желании можно даже съесть после использования. При условии оперативного внедрения разработки первое в стране производство инновационной посуды и упаковки может появиться уже в конце 2019 года.

Стакан, выполненный из биопластикаСтакан, выполненный из биопластика © cdn.iz.ru

Под давлением звука

Импортные биопластики, создаваемые с помощью специальных штаммов бактерий, пока слишком дороги в производстве. К тому же рецептура таких материалов подразумевает использование в их составе сильных кислот, которые способны нанести вред почве и сельскохозяйственным культурам при утилизации. Более экологичным решением для разгрузки переполненных свалок может стать изготовление полимеров из доступного растительного сырья.

Одну из оригинальных технологий производства подобных материалов предложили отечественные ученые, которые научились создавать пластиковые изделия из обычного крахмала — картофельного или зернового. Чтобы осуществить этот процесс, природный материал нужно подвергнуть специальной обработке с помощью ультразвука.

Фабрика про производству крахмалаФабрика про производству крахмала © cdn.iz.ru

Фабрика по производству крахмала

— Его источник мы погружаем в водный композиционный раствор из растительных биополимеров, после чего материал проходит дальнейшую тепловую обработку, — пояснил магистрант кафедры «Пищевые и биотехнологии» Южно-Уральского государственного университета Артем Малинин.

По словам ученого, в результате воздействия ультразвука возникает кавитационное давление, которое позволяет добавкам (например, пектинам) встроиться в материал и изменить его свойства.

Для регулирования таких свойств биопластика, как эластичность и водонепроницаемость, в водный композиционный раствор вносят пластификаторы и дополнительные пищевые добавки.

По словам разработчиков, использование ультразвука позволило им отказаться от альтернативных способов обработки (в частности, использования химикатов и генетически модифицированного сырья), что сделало технологию максимально экологичной. Кроме того, появление данного способа производства может обеспечить российским производителям интеллектуальную независимость, поскольку детали уже существующих способов модификации крахмала, как правило, составляют коммерческую тайну иностранных компаний.

Сытная тарелка

На финальной стадии работы с полимером в процессе формовки получают готовые изделия.

— Из нашего биополимера можно создать широкий ассортимент пленок, которые планируется использовать для изготовления прочных пакетов, одноразовой посуды, упаковочных материалов и капсульных оболочек для лекарств, — рассказал магистрант кафедры «Пищевые и биотехнологии» Южно-Уральского государственного университета Арам Цатуров.

По словам ученых, получившаяся упаковочная биопленка обладает высокой эластичностью и прозрачностью в сочетании со способностью выдерживать значительные нагрузки.

— Если говорить про инновационную посуду, то она настолько безвредна, что ее даже можно съесть после использования, — отметил Арам Цатуров. — Причем такой «пище» можно придать антиоксидантные свойства, что сделает такие тарелки и ложки еще и полезными для организма.

В качестве одной из важных особенностей изделий из нового материала разработчики называют возможность их создания на стандартном оборудовании, использующимся на современных нефтехимических предприятиях. Благодаря этому они планируют внедрить свою разработку с минимальными затратами.

Тарелка из биопластикаТарелка из биопластика © iz.ru

Суповая тарелка из кукурузного крахмала

Отличные потребительские качества необычных полимерных изделий подтвердили и в торговых компаниях, которые занимаются реализацией экологичной продукции.

— По внешнему виду изделия из крахмала напоминают премиальный пластик, но при этом они не ломаются и не деформируются благодаря повышенной гибкости, — отметила коммерческий директор торгово-производственной компании Picneco Мария Спивак. — На практике это означает, что к ним можно прилагать большие усилия — например, ножом из нового материла будет легко порезать стейк, и он при этом не потрескается, как столовый прибор из обычной пластмассы.

Дешевле китайских аналогов

Простота технологии и удобство ее масштабирования должны сказаться и на конечной стоимости изделий. В частности, на первом этапе внедрения биоразлагаемые пакеты, сделанные из новых пленок, будут стоить на 10-15% дешевле аналогов при сопоставимых эксплуатационных характеристиках.

Эксперты рынка не исключают возможности успешного применения разработки, поскольку сейчас в стране отсутствует доступ к отечественным материалам данной категории.

— Биоразлагаемые пластики на основе крахмала в России не производятся, сейчас компании закупают аналогичные изделия за рубежом, в частности в Китае, — рассказал учредитель компании Geovita Георгий Макаренко. — Причем основным спросом пользуются те материалы, которые всё же содержат в себе 15-20% полипропилена, их добавляют в качестве связующего компонента.

В настоящее время ученые уже создали несколько опытных образцов пленок с различными свойствами, которые можно оперативно внедрить в производство. При условии заключения договора с индустриальным партнером (в частности, к проекту уже проявила интерес научно-производственная компания «Биотех») первая партия готовой продукции может появиться уже в конце 2019 года.

Учебно-методическое пособие на тему: ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЬНОГО КРАХМАЛА учебное пособие

ТОГБОУ СПО «Жердевский колледж сахарной промышленнояти»

Чаусова Оксана Анатольевна

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЬНОГО

КРАХМАЛА

Электронное учебное пособие

Жердевка

2013

Рецензенты:

Цикловая комиссия спецдисциплин

ФГОУ СПО «Жердевский колледж сахарной промышленности;

Преподаватель спецдисциплины Чаусова О. А..

Прокофьева Е.Ю., менеджер по качеству ОАО «Знаменский сахарный завод» — филиал  «Жердевский»

Печатается по решению методического совета ФГОУ СПО «Жердевский колледж сахарной промышленности»

Чаусова О. А.

Руководство по технологии производства картофельного крахмала по ПМ.03 Производство крахмала: учеб.пособие /О. А .Чаусова; Федер. агентство по образованию, Жердев. колледж сах. пром.-Жердевка: Жердевский колледж сахарной промышленности, 2013.- 15 с.

Изложен ходтехнологии производства картофельного крахмала по ПМ.03 Производство крахмала,.

Электронное учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой профессионального модуля ПМ.03 Производство крахмала для специальности 260105 Технология сахаристых продуктов.

Для студентов 2 курса специальности 260105 Технология сахаристых продуктов.

ТОГБОУ СПО «Жердевский колледж сахарной промышленнояти»

Чаусова Оксана Анатольевна

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЬНОГО

КРАХМАЛА

Утверждено методическим советом колледжа в качестве электронного учебного пособия

Жердевка

2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                                               5

  1. Крахмал, его строение и свойства. Картофель как сырье для производства крахмала                                                                                                                           6
  2. Подача картофеля в завод и очистка его от примесей                                                 7
  3. Схема переработки картофеля с использованием гидроциклонной установки

для выделения крахмала                                                                                                 9

  1. Нарушения в работе ПГУ и меры по устранению                                                      12
  2. Хранение сырого картофельного крахмала                                                                14

Литература                                                                                                                          15

ВВЕДЕНИЕ

Крахмал является резервным питательным веществом растений. Он в больших количествах накапливается в семенах, клубнях и корнях многих растений. Крахмал образуется в результате фотосинтеза углеводов в наземных частях растений под действием лучей солнца. В зернах риса, кукурузы, пшеницы, сорго, ржи и других культур содержится 65—80 % крахмала, в клубнях картофеля — 8—29%. Производство крахмала и крахмалопродуктов осуществляется на предприятиях крахмало-паточной промышленности.

В нашей стране крахмал вырабатывают главным образом из кукурузы и картофеля.

Крахмал и крахмалопродукты имеют важное народнохозяйственное значение.

Сухой крахмал широко используется для приготовления киселей, пудингов, соусов, колбас, бисквитов, пирожных, в макаронном и кондитерском производствах.

Крахмальная патока является основной составной частью карамели, применяется при изготовлении варенья, джемов, ликеров, сиропов, фруктовых вод, для улучшения качества хлебопекарных изделий и консервов.

Глюкоза используется в медицине для внутривенного вливания и как добавка в пищу для тяжелобольных, для производства антибиотиков, ферментных препаратов, витаминов, мороженого, кексов и других сладких блюд.

Крахмал и его производные до сих пор применяются в текстильной промышленности для шлихтования и аппретирования тканей, для загустки печатных красок, в бумажной промышленности, для производства асбеста, красок, спичек, различных видов клеев, при флотационном обогащении руд и в литейном производстве, при бурении скважин и малярно-отделочных работах.

  1. Крахмал, его строение и свойства. Картофель как сырье для производства крахмала.

1. Крахмал, его строение и свойства.

Крахмал – это природный углерод накапливаемый в клетках растений в виде крахмальных зерен и выделяемый из крахмалосодержащего сырья при его переработке.

Химическая формула крахмала (С6Н12О5)n. Буква n (энажды) означает число полимерных цепей.

В состав крахмала входят: амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10 — 20% и амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80 — 90%.

Амилоза имеет линейное или малоразветвленное строение, хорошо растворима в воде.

Амилопектин имеет разветвленное строение, нерастворима в воде, лишь набухает.

Физические свойства:

Крахмал безвкусный, белый порошок. При сжатии крахмала в руке слышится “хруст” вызванный трением частиц.

Химические свойства:

Крахмал не растворим в холодной воде, в горячей образует клейстер (это коллоидный раствор, который образуется при нагревании крахмальной суспензии). Процесс образования клейстера называют процессом клейстеризации. Также к химическим свойствам крахмала относят гидролиз – это процесс расщепления молекул крахмала до глюкозы при нагревании под действием воды в присутствии катализаторов (ферментов или кислот).

Охлажденный крахмальный клейстер при добавлении раствора йода дает синее окрашивание, которое при нагревании исчезает. Эта реакция считается качественной реакцией на крахмал.

2. Ботаническое описание картофеля.

Картофель это цветковое многолетнее растение. Надземная часть картофеля представляет собой куст стеблей, подземная часть состоит из побегов 1 и отводящей от них корневой системы 3. На концах побегов образуются клубни 2. Ту часть клубня, где он соединяется с побегом называют основанием, а противоположную вершиной. Клубни покрыты кожурой, которая служит для защиты от повреждения, высыхания, проникновения микроорганизмов. На кожуре по спирали расположены глазки с 3-5 почками, из которых образуются ростки.

Размножается картофель клубнями.

 3. Строение и химический состав картофеля.    

 Клубень картофеля имеет следующее строение:

Верхним слоем является кожура (кожица) 1, затем идут несколько слоев опробковевших мертвых клеток (перидерма) 2, сосудисто-волокнистое кольцо 3, клетки этого кольца заполнены клеточным соком, в котором свободно плавают зерна крахмала. Затем идет внешняя сердцевина 4 (это основная крахмалосодержащая часть клубня), внутренняя сердцевина 5 (в ней содержится крахмала меньше количество).

Химический состав клубня:

Картофель состоит из 75% воды и 25% сухих веществ. В состав сухих веществ входят: крахмал – 18,5%, азотистые органические вещества (белки, аминокислоты, амиды и т.д) – 2,1%, безазотистые вещества (целлюлоза, пектиновые вещества, жир и т.д.) – 3,5%, минеральные вещества (зола, витамины и т.д) – 0,9%.

  1. Подача картофеля в завод и очистка его от примесей.

1. Хранение картофеля.

Предприятие перерабатывающие картофель работают сезонно. До подачи на производство картофель хранят в буртах или закрытых складах при температуре 2-8 оС. При температуре 1-0 оС в клубнях усиливается воздействие ферментов на крахмал, они превращают его в сахар, в результате чего картофель становится сладким на вкус. На хранение закладывают только здоровые клубни диаметром не менее 30 мм. В мелких клубнях больше содержится клетчатки, что затрудняет технологию вымывания свободного крахмала из кашки и мезги, ухудшает его качество. При хранении картофель дышит. У поврежденных клубней процесс дыхания усиливается, что приводит к потерям крахмала. Хранить картофель свыше 5-7 месяцев нецелесообразно, т.к. это приводит к потерям сухих веществ, в том числе крахмала.

Во время хранения картофель предохраняют от солнечного света, т.к. под его влиянием клубни грубеют, прорастают, зеленеют, увеличиваются потери крахмала. В зеленых клубнях увеличивается содержание соланина, он ядовит и при взаимодействии с водой дает обильную пену.

При хранении различают три периода:

Лечебный (15-30 суток):

В этот период картофель хранят при температуре 12-20оС, относительной влажности 85-95% и достаточном притоке свежего воздуха. В таких условиях поврежденные места клубней быстро затягиваются защитным опробковевшим слоем.

Охлаждение (25-40 суток):

После затухания жизненных процессов начинается второй период. Он заключается в ежесуточном понижении температуры от 12-20оС до 2-4оС.

Основной:

Он начинается с окончанием снижения температуры до 2-4оС и продолжается до конца хранения и реализации картофеля. В течении всего периода температура в бурте должна быть 2-4оС при относительной влажности 80%.

При обнаружении в буртах гнилого или подмороженного картофеля его немедленно направляют на переработку.

2. Подготовка картофеля к переработке.

Поступающий в производство картофель всегда загрязнен землей, песком, соломой, камнями, поэтому его необходимо отмыть.

Из склада картофель подают в завод с помощью гидравлического транспортера. Для транспортирования картофеля в него непрерывно подают воду. Над гидротранспортером установлены камнеловушки и соломоловушки, где водно-картофельная смесь освобождается от тяжелых и легких примесей.  Затем картофелеводяная смесь подается на водоотделитель, где происходит отделение воды от картофеля. Транспортерно-моечную воду направляют на очистку от механических примесей отстаиванием, а картофель  поступает в картофелемойку. В

мойке картофель должен быть отмыт от частичек почвы и песка, оставшихся на поверхности клубней, которые в дальнейшем могут перейти в крахмал и ухудшить его качество. Остаточное содержание грязи в отмытом картофеле не должно превышать 0,1%. После отделения грязи и других посторонних примесей картофель через автоматические весы и шнек-дозатор поступает на измельчение в картофелетерки.  

Гидротранспортер представляет собой желоб определенной формы длиной 100÷150 м, расположенного под определенным уклоном на котором расположены регулирующие шиберы. Желоб гидравлического транспортера изготавливают из бетона, железобетона, металла или дерева.

Соломоловушка типа ССЦ-700. Она имеет прямоугольный каркас, внутрь которого вмонтированы бесконечно движущиеся цепи. К цепям шарнирно прикреплены грабельные устройства, состоящие из отдельных пластин. Грабли двигаются навстречу картофелеводяной смеси. Захватывают легкие примеси и поднимают их наверх. В верхнем положении грабли, ударяясь при движении об угольники, наклоняются, многократно встряхиваются, а уловленные примеси падают в лоток, откуда они удаляются.

Ротационная камнеловушка типа ЛТП-62 представляет собой вращающийся перфорированный барабан, к наружной и внутренней поверхностям которого приварены ленточные винтовые лопасти. Со стороны поступления картофелеводяной смеси к перфорированному барабану прикреплен кольцевой приемник для тяжелых примесей, которые сбрасываются в лоток. Барабан с помощью спиц насажен на вал и вращается от приводного устройства.                                                       При движении картофелеводяной смеси через камнеловушку тяжелые примеси оседают на внутренней поверхности перфорированного барабана, а мелкие проскакивают через отверстия барабана на дно корпуса и продвигаются винтообразными лопастями навстречу потоку к приемнику.

Картофелемойка КМЗ-57М, состоит из трех отделений. Первое отделение представляет собой моечное корыто с ситчатым полуцилиндрическим дном, под которым имеется сплошное дно. Внутри корыта вращается вал с деревянными кулаками при помощи которых свекла перемешивается, отмывается от грязи и продвигается вдоль корыта. Грязь и песок проходят через решетку и собираются в трех песколовушках, а камни улавливаются камнеловушками. Перемешивающее устройство первого отделения расположено ниже уровня воды, и на спокойную ее поверхность над кулаками всплывают легкие примеси (солома, ботва), удаляемые из мойки через перелив для уходящей грязной воды. Равномерное поступление свеклы в мойку обеспечивается шнеком и регулирующей перегородкой. Из моющей части свекла через вырез в перегородке, регулируемый шибером, попадает во второе и затем в третье отделение мойки, предназначенные для улавливания камней и выбрасывания свеклы. Черпаки первой группы перекидывают корни через перегородку, доходящую до дна, а черпаки второй группы выбрасывают вымытую свеклу из мойки. Расход воды на мойку составляет 60—100% к массе свеклы и зависит от загрязненности свеклы. Продолжительность пребывания свеклы в мойке (5—8 мин) зависит от длины гидравлического транспортера.

  1. Схема переработки картофеля с использованием гидроциклонной установки для выделения крахмала.

1. Схема гидроциклонной установки для выделения крахмала.

Картофель после очистки и мойки взвешивается и поступает на измельчение в картофелетерку 1. Полученная кашка (мезга и картофельный сок) поступает на ситовые аппараты 2 для отделения картофельного сока от мезги. Мезга после ситовых аппаратов поступает на вторичное измельчение в картофелетерку 3, а затем в сборник. В этот же сборник подается картофельный сок отделенный на ситовых аппаратах. Кашка из сборника насосом подается через фильтр 4 в накопительный сборник. В этом сборнике кашка смешивается с густым крахмальным сходом второй ступени обескрахмаливающих гидроциклонов 1-3 и насосом подается на мультициклон первой ступени обескрахмаливания 5. В нем под действием центробежной силы происходит разделение кашки на густую крахмальную суспензию (нижний сход) и картофельный сок с мезгой и частью свободного крахмала (верхний сход).

Густая крахмальная суспензия (нижний сход) последовательно противоточно промывается на 8-ми гидроциклонах 5-12. Крахмальная суспензия после 12 ступени гидроциклонов разбавляется свежей водой и поступает на дуговое рафинировальное сито 7, где от нее отделяется мезга, которая возвращается на второе измельчение в картофелетерку 3. Крахмальная суспензия после сита 7 пройдя пескоциклон 6 подается на 13 ступень промывания. После 13 ступени крахмальная суспензия с содержание СВ 37-40% направляется в центрифугу 8 для отделения от нее лишней воды. Фильтрат после центрифуги возвращается в сборник перед дуговым раффинировальным ситом 7,  а полученный крахмал направляется в цех готовой продукции. Жидкие сходы с первых ступеней обескрахмаливающих и промывных гидроциклонов дополнительно обескрахмаливаются еще на трех ступенях станции 1-3.

Полученный жидкий сход (смесь мезги и картофельного сока) с последней ступени обескрахмаливающих гидроциклонов с СВ 8-9% выводится из основного производства или поступают в цех кормов.

Внедрение этой новой технологии предусматривает резкое снижение расхода свежей воды, производственных площадей, потерь крахмала в производстве.

2. Технологический режим и условия измельчения картофеля.

Измельчение картофеля это механическое разрушение тканей картофеля с целью вскрытия клеток и освобождения заключенных в них крахмальных зерен. Для этого картофель измельчают на терочных машинах. Крахмал, освобожденный из разорванных клеток, называют свободным, крахмал, оставшийся в неразорванных клетках, — связанным.                                                                                                   Отношение количества свободного крахмала к общему содержанию крахмала в картофеле, выраженное в процентах называют коэффициентом измельчения.

К = (А/А+В)100,

где А — масса свободного крахмала в 100 гр. кашке, %;

В — масса связанного крахмала в 100 гр. кашке, %,  

А+В – масса общего крахмала, гр.

С целью максимального извлечения крахмальных зерен картофель подвергается измельчению в две стадии с промежуточным отделением крахмала от кашки. Для эффективной работы вторичного измельчения кашка должна иметь концентрацию СВ = 10-12%, разница в содержании связанного крахмала в кашке до и после вторичного измельчения 3-5%

На современных предприятиях коэффициент измельчения достигает 85…95 %, в том числе 79…85 % при первом измельчении и 6…10% при повторном измельчении (перетир).

Картофелетерки типа ZT-350. Главной рабочей деталью картофелетерки является барабан 5 со сменными пилками 6, разделенными планками 7 и прижимными устройствами 2 и 3. Приближением или удалением прижимных устройств можно регулировать зазор между ними и барабаном. Закрепление пилок и планок на барабане достигается сжатием их с помощью забивных клиньев 8. Барабан закрывается кожухом 4  с питательной горловиной разделенными прокладками вращающийся в двух подшипниках качения на валу 9. Подшипники установлены на станине 1.

Принцип действия. Клубни картофеля поступают через питательную горловину в корпус терки, заклиниваются между корпусом, верхним прижимом и вращающимся барабаном и измельчаются сначала в относительно грубую кашку. Затем полученная кашка измельчается в области второго прижима и частично выталкивается через решетку в приямок под теркой. Часть кашки, не успевшая пройти через решетку, захватывается барабаном и повторно дополнительно измельчается. Полученный продукт поступает в сборник для дальнейшей переработки. Режущие кромки пилок на терочном барабане выступают над прокладками равномерно на величину 1,5 мм. На терках второго измельчения барабан набирается пилками на высоту зубьев не более 1 мм.

3. Выделение картофельного сока.

Полученная после истирания картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из разорванных клеточных стенок картофеля (мезги), крахмальных зерен и картофельного сока. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение; снижает вязкость крахмального клейстера; способствует образованию пены, слизи и других нежелательных явлений. В связи с этим картофельный сок необходимо быстро выделить из кашки при минимальном его разбавлении. Эту операцию осуществляют на дуговом сите марки РЗ-ПРД или центрифуге типа ОГШ. Дуговое сито имеет ситовую поверхность 3, которая крепится на специальной рамке. Рамка вставлена в корпус 1. Через питатель 2 кашка под небольшим давлением подают сверху на ситовую поверхность. Крахмальная суспензия проходит сквозь сито и собирается в корпус 1, а мезга сползает в нижнюю часть ситовой поверхности, откуда и выводится из сита.

4. Промывание крахмала.

В настоящее время на многих заводах для промывания крахмала и его осаждения используются гидроциклоны. Это простые по устройству аппараты конической формы с цилиндрическим входным патрубком и насадкой для выхода жидкого продукта. Продукт, подлежащий разделению, подается тангенциально по касательной под давлением в цилиндрическую часть камеры, в результате чего возникает значительная центробежная сила, под действием которой происходит разделение продукта на легкую (жидкую) фракцию и тяжелую — крахмальные зерна.

В крахмальном производстве применяют гидроциклоны небольшого размера — микроциклоны. Производительность одного такого гидроциклона невелика и их объединяют в группы — мультициклоны.

5. Рафинирование крахмальной суспензии.

Рафинирование крахмального молока — это очистка его от большей части мелкой мезги. Молоко после отделения от него основной массы крупных частиц мезги содержит еще значительное количество мелкой мезги, поэтому его обрабатывают один или два раза на рафинировальных ситах. Рафинирование крахмальной суспензии проводится последовательно в две ступени на дуговых ситах типа РЗ-ПРД. На станции рафинирования рекомендуется применять капроновые сетки прямого плетения № 52—55 для первого рафинирования и № 61—64 для второго рафинирования крахмального молока. Крахмальное молоко после отделения мелкой мезги содержит примесь песка, который отделяют на песковых гидроциклонах.

  1. Нарушения в работе ПГУ и меры по устранению.

Ненормаль-ность в работе

Причина

Методы определе-ния

Устранение причины

Временно прекращается подача кашки

Поломка в моечном отделении

Снижается давление в мультици-клонах, снижается уровень в емкостях.

Подают воду в расходный сборник и производят промывку установки без отключения. Продолжают работать на готовой кашке, при необходимости разбавляют водой.

Повышение давления в мультицик-лонах на одной или нескольких ступенях.

Забивается входное или выходное отверстие. Разорваны один или несколько мультициклонов

По манометру

Заменить разорванные мультициклоны. Остановить ПГУ и проверить наличие на данных ступенях мультициклонов сеток, если отсутствуют — поставить. Проверить работу самоочищающихся фильтров.

Снижение давления в мультицик-лонах на одной или нескольких ступенях.

Забивается сетка на входе в мультициклон.

По манометру

Остановить ПГУ и промыть сито. Обязательно останавливать установку для профилактического осмотра один раз в сутки.

На ситах рафиниро-вания большое количество мелкой мезги и пены.

Снизилось содержание свободного крахмала в кашке из-за плохой работы измельчителей и терок.

Неравномерная подача кашки. Нестабильная величина давления в мультициклонах. Мало подается воды на седьмую ступень.

Визуально по ситам рафиниро-вания.

Проверить работу измельчителей, заменить барабаны на терках. Остановить ПГУ и заменить насадки на микроциклонах. Следить за наполнением накопительной емкости, за расходом в емкости, за исправностью запорной арматуры на водяной линии.

Потери свободного крахмала в мезге и в картофель-ном соке высокие.

Поступает картофель с очень высокой крахмалистостью. Слишком высок коэффициент измельчения, много мелкой мезги. Мало подается воды на 7-ю ступень мультициклонов. При остановке ПГУ в накопительных емкостях происходит расслоение кашки.

В лаборатории

Остановить ПГУ и заменить насадки на микроциклонах. Если партия картофеля не большая, разбавлять кашку до необходимого содержания крахмала. Установить причины не качественной работы терок и исправить. Проверить работу вентиля на линии подачи воды.

Крахмал с ПГУ идет с большим содержа-нием клеточного сока и мезги.

Неравномерная подача кашки, частые установки. Большая подача воды на разбавление кашки. Велики фазы нижнего схода. Забилась сетка на рафинировке.

В лаборатории. Визуально по плотности

Иметь накопительные емкости, равномерно подавать продукт, промывать сита, остановить ПГУ, заменить дюзы, проверить номер сита.

  1. Хранение сырого картофельного крахмала.

1. Хранение сырого картофельного крахмала.

Сырой крахмал – скоропортящийся продукт и длительному хранению не подлежит.

Поэтому сразу после выработки его подвергают обезвоживанию на центрифугах, а затем высушивают или перерабатывают для получения других видов готовой продукции (сухой крахмал, модифицированный крахмал, декстрин, крахмальное саго, различные крахмальные патоки и глюкоза).

Сырой картофельный крахмал подлежащий длительному хранению хранят следующим способом: делают наливные склады или склады с утрамбовкой и заливкой водой.

Один из наиболее надежных способов хранения сырого крахмала-замораживание его слоями толщиной 200—250мм с предварительной утрамбовкой. После наполнения склада поверхность крахмала покрывают слоем теплоизоляционных материалов.

При закладке на хранение нельзя смешивать разносортный крахмал.

При хранении сырого крахмала его качество контролируют каждую декаду, проверяют температуру в верхнем, среднем и нижнем слоях (в разных местах) и в пробах определяют кислотность. При обнаружении нагревания сырой крахмал поливают холодной водой. Полезно добавление в воду сернистой кислоты. Если принятые меры не устраняют нагревания, то надо срочно направить крахмал на переработку.

Склады для сырого крахмала должны быть водонепроницаемыми. Необходимо содержать их в абсолютной чистоте и перед закладкой крахмала провести тщательную дезинфекцию.

2. Качество сырого крахмала

Готовой продукцией цеха сырого крахмала считается сырой картофельный крахмал, соот — ющий требованиям ОСТ 18-158—74.

В зависимости от содержания влаги различают крахмал марки А—массовая доля сухих веществ 62 %, влажность не более 40% и марки Б — массовая доля сухих веществ 50%, влажность не более 52%.

По органолептическим и физико-химическим показателям крахмал каждой марки подразделяется на I, II и III сорта.

По внешнему виду крахмал I и II сортов должен иметь однородный белый цвет, без прожилок, пятен и темных вкраплений.

Запах крахмала I и II сортов должен быть свойственным крахмалу, для крахмала III сорта допускается слабый кисловатый, но не затхлый запах.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Драгилев А.И., Дроздов В.С. Технологическое оборудование  предприятий  перерабатывающих отраслей АПК. – М.: Колос, 2001;
  1. Штыркова Е.А., Сидорова Е.К, Пазирук К.И. Технология и технохимический контроль крахмало – паточного производства. – М.: Агропромиздат, 1986. – 319с.
  1. Гулюк Н.Г., Жушман А.И., Ладур Т.А., Штыркова Е.А. – М.: Агропромиздат, 1985. – 240с.
  1. Славянский А.А., Вовк Г.А., Жигалов М.С. Лабораторный практикум по общей технологии сахаристых веществ. Учебное пособие. – М.: Издательский комплекс МГУПП, 1999 – 124с.

 

Производственный процесс получения картофельного крахмала и его стадии

Производственный процесс получения картофельного крахмала состоит из следующих технологических стадий:

  1. мойка и взвешивание,
  2. тонкое измельчение картофеля,
  3. выделение крахмала из кашки,
  4. отделение и промывка мезги,
  5. рафинирование крахмального молока,
  6. промывание крахмала.


картофельКартофель поступает в производство по гидравлическому транспортеру. По длине транспортера установлено оборудование для отделения ботвы и других легких, а также тяжелых включений – земли, камней, песка и др.

Мойка картофеля осуществляется в моечных машинах комбинированного типа, в которых также отделяют примеси. Для учета массы картофеля отмытые клубни взвешивают на автоматических весах.

аппарат для мойки картофеляДля мойки картофеля используют машины разных конструкций: вибрационные, роликовые и моечно-очистительные (пиллеры). Расход воды регулируется вентилями. По роликовому транспортеру (ролики установлены волнообразно) картофель перемещается от загрузочного люка к разгрузочному. Для увеличения продолжительности пребывания картофеля в машине установлены перегородки для удлинения пути движения картофеля в рабочей зоне машины. Клубни при движении интенсивно перемешиваются в горизонтальном и вертикальном направлении.

Клубни после взвешивания поступают на терочные машины с целью полунения кашки. Кашку дополнительно измельчают, коэффициент измельчения составляет 85–95%. Полученная кашка состоит из разорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока с крахмалом.

картофельный крахмалКачество крахмала зависит от продолжительности контакта сока с крахмалом. Измельченная кашка разделяется на шнековых горизонтальных центрифугах непрерывного действия или гидроциклонах и поступает в сборник. Там она смешивается с густым крахмальным сходом, поступающим с гидроциклонов.

Из сборника разбавленную кашку подают в блок гидроциклонов для выделения и промывки мезги. Из последнего гидроциклона получают густой крахмальный сход в емкости. Туда же подают фильтровальную воду.

Для очистки крахмала от мезги суспензию из емкости направляют на рафинировальное сито, мезгу с сита направляют на терочную машину. Суспензия поступает в последний гидроциклон. В результате получают сгущенную суспензию крахмала концентрацией 37–40%.

Сходы с первого и второго гидроциклонов содержат крахмал, картофельный сок и мезгу. Крахмал отделяется на трехступенчатой гидроциклонной установке. Массовая доля сухих веществ в жидкой фазе составляет 4–5%. Смесь мезги и картофельного сока используют на корм скоту.

При длительном хранении крахмал обезвоживают и высушивают. Сырой крахмал содержит 40–52% влаги, в том числе 12–15% свободной.

Производство сухого крахмала состоит из следующих стадий:

  1. механическое удаление избыточной влаги,
  2. сушка,
  3. прессование,
  4. упаковывание.

Для механического обезвоживания крахмала используют центрифуги и вакуум-фильтры. Для сушки суспензии применяют пневматические сушилки или сушильные установки.

Обезвоженный на центрифугах крахмал поступает в бункер-разрыхлитель. На выходе из разрыхлителя крахмал поступает в пневматическую трубу-сушилку, в которую подается горячий воздух. Сухой крахмал отделяется от воздуха в циклонах и шнеком транспортируется в сборник. Отходящий от сушилки воздух очищается в скрубберах и выбрасывается наружу.

Применение крахмала в пищевой промышленности

Пищевая промышленность является одним из крупнейших потребителей крахмала и крахмалопродуктов. Кроме того, большое количество крахмала продаётся в виде конечного продукта для домашнего использования. Крахмалы кассавы, саго и других тропических источников широко использовались до Второй мировой войны, но их потребление снизилось из-за разрушения мировой торговли. Для замены обычных крахмалов из незернового сырья попытались использовать крахмал восковидной кукурузы. В последние годы наблюдается увеличение интереса к крахмалу кассавы.

Немодифицированные и модифицированные крахмалы и глюкоза используются в пищевой промышленности с одной или несколькими из следующих целей:

  • Непосредственно как клейстеризованный крахмал, кисель и т.п.
  • В качестве загустителя, благодаря вязким свойствам (в супах, детском питании, соусах, подливах и т.д.)
  • Как наполнитель, входящий в состав твёрдого содержимого супов, пирогов
  • Как связующее для закрепления массы и предотвращения высыхания в процессе приготовления (колбасы и мясные продукты).
  • Как стабилизаторы, благодаря высокой способности крахмала удерживать влагу.

Функциональные свойства крахмалов, имеющие значение для пищевой промышленности приведены в таблице

Cвойства крахмалов, важные для пищевых продуктов
Специфическая вязкость Вкусовые ощущения, скользкость, послевкусие
Жидкое кипение Характеристики суспензии
Устойчивость к обработке кислотой и механическому сдвигу Клейкость (адгезивность)
Стабильность при замораживании-оттаивании Кристалличность
Текстура и консистенция геля при различных температурах Нейтральный вкус
Прозрачность или матовость Долгий срок хранения
Устойчивость к условиям переработки Гигроскопичность
Спосоность удерживать жиры Цвет
Устойчивость геля к ретроградации Неслёживаемость
Блеск Диспергируемость или набухаемость в холодной воде
Свойства текучести гелей Набухаемость и устойчивость к набуханию
Способность стабилизировать эмульсии Плёнкообразующие свойства

Ниже даны примеры применения крахмала его производных в некоторых продуктах

Хлебобулочные изделия

Хотя крахмал и так является основным компонентом муки, искусство хлебопечения не только от оборудования для пекарен, но в большой степени зависит от характеристик белка муки. Крахмал используется в печенье, увеличивая объём и придавая хрусткость. В Малайзии тапиоковый крахмал используется в сладком и несладком печенье и сэндвичах в количестве 5-10% для смягчения текстуры, добавления вкуса и делать печенья не слипающимися. Применение глюкозы в некоторых сортах дрожжевого хлеба и хлебобулочных изделий обладает несомненными преимуществами, так как глюкоза напрямую усваивается дрожжевыми клетками, вследствие чего, ферментация проходит полнее и быстрее. Она, кроме того, придаёт золотистый цвет корочке и продлевает срок хранения хлеба.

Кондитерские изделия

Патока и глюкоза широко применяются в качестве подсластителей в кондитерских изделиях. Кроме этих широко распространённых в кондитерской промышленности крахмалопродуктов, в ней также используются нативные и модифицированные крахмалы для производства многих видов конфет, таких как желейные конфеты, ирис, твёрдые и мягкие жевательные резинки, карамель, помадка и рахат-лукум. Основное применение крахмала в кондитерской промышленности состоит в производстве карамелей, кондитерской массы и других видов сладостей как ингредиент и при изготовлении изделий из расплава или для посыпки сладостей, чтобы предотвратить их слипание. Глюкоза предотвращает кристаллизацию леденцовой карамели и снижает гигроскопичность конечного продукта.

Консервированные фрукты, джемы и пресервы

Последнее достижение в этой области заключается в частичном замещении сахарозы глюкозой или патокой, не содержащей диоксида серы. Это помогает поддерживать необходимое соотношение твёрдых веществ без добавления избыточного количества подсластителей и, таким образом, подчеркнуть натуральный вкус фруктов. При этом снижается также склонность варенья к засахариванию (кристаллизации сахаров).

Глутамат натрия

Глутамат натрия 1-замещённый широко используется во многих регионах в виде кристаллического порошка как усилитель вкуса в мясных и овощных блюдах, супах, соусах и подливах. Крахмал кассавы и меласса являются основными растительными материалами в производстве глутамата натрия в странах Дальнего Востока и Латинской Америки. Крахмал обычно гидролизуют до глюкозы кипячением с растворами соляной или серной кислот в закрытых конвертерах под давлением. Глюкозу отфильтровывают и превращают в глутаминовую кислоту путём микробиологического синтеза. Образованную глутаминовую кислоту очищают, фильтруют и воздействуют на неё каустической содой для получения глутамата натрия, который затем сентрифугируют и высушивают в сушильных барабанах. Конечный продукт обычно содержит не меньше 99% вещества. Для получения 1 т глутамата натрия требуется 2,4 т крахмала (тапиокового) или 7 т мелассы.

Карамельный сахар

Карамельный сахар является пищевым красителем, используется для подкрашивания алкогольных и безалкогольных напитков и других пищевых продуктов. Получают чаще из патоки, чем из сахарозы, благодаря меньшей стоимости. Если инвертированный сахар, сироп глюкозы и т.п. нагревать без добавления других веществ, получается материал, используемый для подкрашивания, однако если нагревание проводить в присутствии различных катализаторов, окрашивание гораздо интенсивнее, получается вещество более тёмного коричневого цвета, используемое для окрашивания многих пищевых продуктов и напитков. Для доведения процесса до состояния вещества, когда весь сахар разрушен без обугливания, требуется равномерное управляемое нагревание и перемешивание.

Глюкоза из крахмала: гидролиз крахмала

Глюкоза встречается в природе в сладких фруктах, например, в винограде, и в мёде. Она менее сладкая, чем сахароза (тростниковый или свекловичный сахар) и менее растворима в воде; однако, при использовании совместно с сахарозой, конечная сладость часто даже выше расчётной. Товарное производство глюкозы (глюкозных сахаров) из крахмала впервые было организовано во время войны Наполеона с Англией, когда Франция оказалась отрезанной от производителей сахара (сахарозы) в результате морской блокады. В середине 19 века быстрый прогресс этого производства происходил в США. В настоящее время глюкоза вырабатывается в виде сиропа или в виде твёрдого вещества. Физические свойства сиропа изменяются в зависимости от декстрозного эквивалента (ДЭ) и способа производства. Декстрозный эквивалент выражает количество альдегидных групп — редуцирующих концов — относительно чистой глюкозы в той же концентрации. В англоязычном варианте глюкозой (glucose) обычно называют сиропы, а сухой сахар — декстрозой (dextrose). Глюкоза, иногда называемая виноградным сахаром, является D-глюкозой, получаемой при полном гидролизе крахмала. В настоящее время для получения глюкозы применяют два промышленных способа: кислотный гидролиз и частичный кислотный гидролиз, за которым следует ферментация.

Оборудование для производства крахмала. Проектирование линий

Dry Food – инжиниринговая компания, которая имеет большой опыт в разработке технологических проектов и поставке специального оборудования. Мы предлагаем индивидуальные решения для производства крахмала и сопутствующих продуктов. Мы гордимся тем, что можем реализовывать все задумки наших клиентов, имея высочайшие компетенции в отрасли промышленной переработки, обезвоживания продуктов и оптимизации технологических процессов.

Наша компания фокусируется на производстве крахмала из картофеля, кукурузы и пшеницы. Мы предоставляем широкий спектр услуг по технологическому проектированию, применяем на практике наши ноу-хау в технологиях, поставляем оборудование для комплексных проектов по производству крахмала и сопутствующих продуктов. Наряду с нашими знаниями производственных технологий, мы заботимся об экологии, используем энерго- и ресурсосберегающие технологии. Вопросы экономии ресурсов крайне важны при проектировании и создании завода по производству крахмала, поскольку они являются решающими факторами возврата вложенных инвестиций.

Линии для производства картофельного крахмала:
  • Приемка, взвешивание, инспекция.
  • Мойка картофеля, удаление камней.
  • Измельчение картофельного сырья.
  • Экстракция крахмала.
  • Концентрация.
  • Очистка и фильтрация.
  • Мойка крахмала.
  • Излечение крахмала из воды.
  • Сушка крахмала.
  • Упаковка и хранение.
Линии для производства пшеничного крахмала:
  • Приемка сырья и смешивание.
  • Гомогенизация.
  • Дробление и измельчение.
  • Отделение клетчатки.
  • Агломерация глютена.
  • Сепарация глютена.
  • Извлечение глютена из воды и сушка.
  • Очистка крахмала.
  • Извлечение крахмала из воды и сушке.
  • Хранение и упаковка.
Линии для производства кукурузного крахмала:
  • Выщелачивание.
  • Первичный помол.
  • Отделение зародыша.
  • Сепарация масел.
  • Вторичный помол.
  • Отделение клетчатки.
  • Отделение белка.
  • Извлечение из воды и сушка белков.
  • Очистка крахмала.
  • Извлечение из воды и сушка крахмала.
  • Упаковка и хранение.

Оборудование для дробления и измельчения.

Данный тип оборудования применяется для измельчения крахмалосодержащего сырья: клубней картофеля, зерен кукурузы или пшеницы. Главной функцией подобного оборудования является нарушение структуры клеточных связей и освобождение крахмала из клеток растения.

Оборудование для сепарации.

В производстве крахмала применяется несколько этапов сепарации и отделения одних составляющих от других. Разное оборудование подбирается под определенные процессы, которые могут быть влажными и сухими. Доступны фильтры, способные отделять частицы размером от 30 микрон.

Гидроциклоны.

В процессе производства крахмала используются гидроциклоны. Технология нашла широкое применение благодаря простоте процесса и относительно низких эксплуатационных расходов.

Ротационные вакуумные фильтры.

Вакуумная фильтрация является зарекомендовавшей себя методикой, для отделения частиц от жидкостей. Поскольку вращающиеся вакуумные фильтры могут быть оснащены различными системами фильтрации, они успешно применяются во многих отраслях промышленности, от фармацевтики до переработки отходов.

Если требуется изменить начальные характеристики крахмала, то его подвергают модификации, и меняют свойства путем дополнительной обработки. Такие крахмалы используется в пищевой промышленности в качестве наполнителей, стабилизаторов и загустителей. Основные свойства, которых добиваются модификацией, это отсутствие запаха, изменение цвета, рассыпчатость и т.д. В других отраслях промышленности также используют модифицированные крахмалы, придавая им нужные свойства в процессе производства.

Для консультаций по реализации проектов по строительству заводов по производству крахмала, обращайтесь к нашим специалистам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *