В соке что содержится? Почему надо скорее выделить крахмал?

Контакт сока с крахмалом ухуд­шает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окис­лением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и других нежелательных явлений. Картофельный сок выделяют из кашки на осадительных шнековых центрифугах.

Шнековая осадительная центрифуга типа ОГШ со­стоит из наружного 2 и внутреннего 3 барабанов с приваренным к барабану 3 шнеком. Оба барабана вращаются в одну сторону, причем внутренний с опережением на 15...25 с~'. Картофельная кашка, пройдя центрифугу, через трубу 6 и полый вал 4 поступа­ет в пространство между барабанами через окна 7. Здесь под действием центробежной силы происходит ее разделение на две фракции.

Картофельный сок выводится из центрифуги через сливные окна 8, а осадок (тяжелая фракция) за счет разницы во враще­нии барабанов выводится шнеком /, разбавляется водой и удаля­ется через окна 5 в виде крахмального молока определенной плотности.

/ 3 4

Рис. Шнековия осадитсльная центрифуга типа ОГШ

Сгущенную кашку концентрацией сухих веществ до 40 % по­лучают при минимальных потерях крахмала с картофельным соком (0,1 %).

Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промы­вание мезги. После отделения картофельного сока на осадительных центрифугах кашку направляют на ситовую станцию завода. Здесь на различных ситовых аппаратах от нее отделяют и промы­вают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал. Для выделения из кашки мезги используют центробежные ситовые аппараты: барабанно-струйные (БСС) или центробежно-лопастные (ЦЛС).

Рис. 53. Барабанно-струйное сито

Рафинирование крахмальной суспензии. Рафинирование на центробежных ситах проводят в две ступени, после чего крах­мальную суспензию подают на пеногасящее устройство, а затем на песковые гидроциклоны для удаления песка. Полученную сгущенную суспензию подают в гидроциклоны для промывки крахмала, которую проводят в три ступени. Далее крахмал обез­воживают на вакуум-фильтрах и высушивают.

Рис. 54. Центробсжно-лопастное сито ЦЛС

Рис. Гидроциклон Рис. Слабонапорное дуговое сито марки РЗ-ПРД

Процесс рафинирования крахмальной суспензии ведут в две ступени.

Мелкую мезгу промывают на ситах в три ступени. Чтобы получить крахмальное молоко достаточно высокой концентра­ции, на ситовой станции завода многократно используется раз­бавленное крахмальное молоко, а процесс ведут по принципу противотока.

Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход картофель­ного крахмала — это отношение полученного крахмала к массе переработанного сырья, выраженное в процентах. Выход крахма­ла зависит от его содержания в перерабатываемом сырье и по­терь с мезгой и сточными водами. В среднем выход крахмала равен 15,7 %, потери крахмала составляют 2,8 %.

Отношение массы полученного крахмала к массе крахмала,содержащегося в переработанном сырье, выраженное в процен­тах, называется коэффициентом извлечения крахмала. Он состав­ляет 82...88 % и характеризует качество работы завода.

Качество сырого картофельного крахмала. Сырой картофель­ный крахмал в зависимости от содержания в нем влаги подраз­деляется на две марки: А (содержание влаги 38...40 %) и Б (содержание влаги 50...52 %).

Крахмал каждой марки делится на три сорта. Крахмал I и II сортов должен иметь однородный белый цвет и запах, свойственный крахмалу, наличие постороннего запаха не допускается. Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок и вкраплений, в нем до­пускается слабокислый, но незатхлый запах.

Сырой картофельный крах­мал долго не храниться, он закисает. Поэтому его пере­рабатывают в сухой крахмал, бескислотные декстрины, модифи­цированные крахмалы, патоку, глюкозу и др.

Сырой картофельный крахмал хранят некоторое время наливным способом или в складах, утрамбовывая и заливая его водой. Самый надежный способ — хранение его в замороженном состоянии.

Однако при хранении в крахмале про­текают микробиологические процессы, приводящие к появле­нию кислого запаха, увеличению кислотности, нарастанию рас­творимых веществ и снижению сухих веществ крахмала.

Использование побочных продуктов. Естественно у производства есть отходы. Задача в том, чтобы наиболее комплексно и наиболее полное использовать сухие вещества карто­феля при выработке из него крахмала, снизить расход свежей воды на технологические нужды, уменьшить сточные воды.

Побочные продукты картофелекрахмального производства - мезга и картофельный сок.

В картофеле 25 % сухих в-в, из них извлекается 15, 7% крахмала, и9,3 – это мезга и картофельный сок.

Картофельный сок содержит 5...7 % сухих веществ, в состав которых входит до

40 % азотистых веществ, 20...25 % растворимых углеводов, 9...12 % минеральных веществ, 3...5 % крахмала, около 3 % жира. Азотистые вещества картофельного сока на 50 % представлены белками, в соке содержится до 20 аминокислот, в том числе незаменимые (лизин).

В состав золы входят оксид калия, соли фосфорной кислоты, кальция и маг­ния. Обнаружены также железо, сера, хлор, цинк и другие эле­менты.

Сухие вещества мезги состоят (%): из крахмала — 45...50, клетчатки — 25...30, растворимых углеводов — 25...30, белков -5, минеральных веществ — 5...6.

Картофельный сок и мезгу перерабатывают в углеводно-белковый гидролизат и белковый корм. Технологически этот процесс выглядит следующим образом:

- смесь мезги и картофельного сока с содержанием сухих веществ 8... 12 % разваривают при температуре выше 100 °С, в результате чего около 30...40 % белковых веществ сока коагулирует.

- Затем смесь охлаждают до температуры 62...64 °С, вносят ферментный препарат и ведут осахаривание крахмала мезги в течение 2,5...3 ч.

- Образующиеся редуцирующие вещества переходят в жидкую фазу.

- Смесь фильтруют. Жидкую фазу на­правляют на уваривание до содержания сухих веществ 50 %.

- Полученный углеводно-белковый гидролизат представляет собой густую коричневую жидкость с приятным запахом. В его состав входят глюкоза, мальтоза, сахароза и ряд аминокислот.

Гидроли­зат может быть использован в хлебопечении в качестве замени­теля красного ржаного солода при выпечке некоторых сортов хлеба, а также в качестве биостимулятора при выращивании кормовых дрожжей.

Осадок, полученный при фильтровании (белковый корм), на­правляют в сушилку, где он высушивается до содержания влаги 10 %.

Мезга в сыром и силосованном виде используется как корм для животных; при комбинированном способе произ­водства крахмала и спирта. Кроме того, из нее получают мальтозную патоку, декстриновый клей и др. (сушат, размалывают, просеивают сквозь сито с размером ячеек 0,1x0,1 мм). мезга содержит 75...76 % крахмала.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ СЫРОГО КУКУРУЗНОГО КРАХМАЛА

Сырьем для производства крахмала служит зерно кукурузы. Содержание крахмала в нем составляет 70 % к массе сухих ве­ществ.

Кроме крахмала в нем содержатся такие ценные в пищевом отношении вещества, как белок (10...13 %) и жир (6,5 %), для выделения которых применяются специальные методы и обору­дование, что, с одной стороны, усложняет кукурузокрахмальное производство, а с другой — позволяет выпускать важные для на­родного хозяйства страны дополнительные продукты — сухие концентрированные белковые корма, кукурузное масло и куку­рузный экстракт.

Принципиальная технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала включает следую­щие основные операции: замачивание кукурузного зерна, дробление зерна, выделение зародыша, помол кукурузной кашки, отцеживание и промывание на ситах мезги и зародыша, выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии, промывание крахмала.

Замачивание кукурузного зерна. Очень важная технологичес­кая операция. От нее зависит выход конечного продукта. В эндосперме зерна крахмал прочно удерживается кукурузным бел­ком — глютеном. Цель замачивания — размягчение зерна для ос­лабления и разрыва связей между белком и крахмалом, эндос­пермом и зародышем и выведение из зерна в замочную воду большей части водорастворимых веществ, затрудняющих выделе­ние и очистку крахмала.

Для замачивания зерна используют слабый раствор сернистой кислоты (концентрация SО2 в воде 0,15...0,20 %), чтобы исклю­чить прорастание зерна и развитие микроорганизмов.

В процессе замачивания зерна (48...50 ч) происходят различ­ные физико-химические и биохимические процессы. Зерно на­бухает. Под действием кислоты оболочки зерна становятся про­ницаемыми. Водорастворимые вещества - сахара, декстрины, аминокислоты, частично белки, пектиновые веществ и т.п. переходят в замочную воду.

Что происходит биохимически? Чтобы реакции шли быстрее и повышалась скорость диффузии химических соединений замачивание ведут при повы­шенной температуре (48...50 °С).

К концу замачивания фермен­ты почти полностью инактивируются, а из микроорганизмов остаются только термофильные молочнокислые бактерии. Они сбра­живают сахара до молочной кислоты. Молочная кислота, в свою очередь, способствует размягчению зерна. Всего в замоч­ную воду переходит около 6,5 % сухих веществ зерна, из них примерно 70 % (от общего содержания в зерне кукурузы) мине­ральных веществ, 42 % растворимых углеводов и около 16 % азотистых веществ. При этом зародыш теряет около 60 % своей массы, эндосперм — около 13...14 %.

Весь процесс замачивания зерна ведут в батарее замочных чанов методом противотока, позволяю­щим полнее извлечь растворимые вещества из зерна и получить более концентрированный экстракт.

Кукурузное зерно после замачивания может содержать неко­торое количество механических примесей, которые необходимо отделить. Для этой цели используют гидроциклоны, размер кото­рых определяется мощностью предприятия.

Дробление зерна. Кукурузное зерно дробят так, чтобы отде­лить зародыш, не повредив его. Зародыш — ценная составная часть зерна, содержание жира в нем составляет 55 % на сухое вещество. Чтобы полнее выделить зародыш, зерно дробят на дисковых дробилках дважды. При первом дроблении освобожда­ется 75...85 % зародыша и 20...25 % крахмала, при втором -15...20 % зародыша и еще 15...19 % крахмала. После первого дробления кашку процеживают на дуговых ситах и направляют в гидроциклоны для выделения зародыша. Из гидроциклонов кашка поступает на второе дробление.

Выделение и промывание зародыша. Кашка, полученная после первого и второго дроблений, содержит зародыш, оболочки зерна, крахмал, глютен и водорастворимые вещества. Необходимо мак­симально извлечь зародыш из кашки вместе с суспензией крахма­ла, затем отделить его от суспензии ситованием и далее промыть на ситах для полного удаления свободного крахмала. Для выделе­ния зародыша используют гидроциклонные установки.

Помол кукурузной каш­ки. Полученная после от­деления зародыша кашка представляет собой смесь крупных частиц оболочек зерна, свя­занных с эндоспермом, дробленого чистого эндосперма, свобод­ного крахмала и белка. Для полного высвобождения крахмала кашку подвергают тонкому измельчению, предварительно отце­див на дуговых ситах свободный крахмал, глютен и часть мелкой мезги. Полученное крахмальное молоко дважды пропускают через капроновые сита № 64...70 и направляют на рафинирование, а сходы — на измельчение.

Тонкий помол кукурузной кашки осуществляют на измельча­ющих машинах ударного действия марок РЗ-ПМ2-К-150 и ПМК-50.

Промывание суспензий. На современных заводах проводят многократное промывание продукта по принципу противотока, что позволяет минимальным количеством жидкости отмыть мак­симум свободного крахмала.

Отцеживание крупной мезги и ее трехкратное промывание проводят на дуговых ситах с отверстием диаметром 0,5...0,6 мм. Промытая крупная мезга не должна содержать свободного крах­мала более 1,5 %.

Мелкая мезга отделяется на капроновых ситах, четырехкратно промывается и поступает на механическое обезвоживание. Со­держание свободного крахмала в ней не должно превышать 4 %. Крахмальное молоко поступает на двукратное рафинирование на дуговых.

Выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии. Рафини­рованное крахмальное молоко содержит И... 14 % сухих веществ, из них 88...92 % составляет крахмал, 6...10 % —белок (глютен), 0,5...1,0 % — жир, 2,5...5 % —растворимые вещества, 0,1 %-мелкая мезга, 0,2...0,4 % — зола; рН 3,8...4,2.

Глютен содержится в молоке в виде взвешенных частиц раз­мером 1...2 мкм, плотность его значительно ниже плотности крахмальных зерен. На этом свойстве и основано их разделение. В настоящее время выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии проводят на специальных центробежных сепараторах.

Дата добавления: 2014-01-06