Нейтрализация гидролизатов

Кислотно-ферментативный гидролиз крахмала. Суспензию крахмала подкисляют соляной кислотой до рН 1,8-2,5 подают в непрерывный осахариватель, нагревают до 140 оС 5 минут, после этого кислоту нейтрализуют раствором кальцинированной соды до рН 6-6,5. Продукт мгновенно охлаждают в циклоне испаритетле до 85 оС и немедленно добавляют раствор а-амилазы (немедленно - чтобы избежать ретроградации). В качестве разжижителя используют ферментный препарат амилосубтилин Г10х. Гидролиз длится 30 мин. Полученный гидролизат имеет глюкозный эквивалент 10-13%, хорошо фильтруется. Осахаривание его проводят с помощью ферментов. Осахаривание ведут при температуре 60 оС, потом фермент дезактивируют ….. как?

повышением температуры до 80 оС в течение 20 мин.

Ферментный гидролиз крахмала. В 30-35 %-ную суспензию крахмала вводят раствор кальцинированной соды до рН 6-6,5, раствор бактериальной амилазы и ее стабилизаторов СаО или Са(ОН)2. Смесь подогревают острым паром до 85 оС, выдерживают 1,5 часа, после этого подогревают до 140 оС, для улучшения фильтрационных свойств. Затем температуру разжиженного крахмала снижают до 60 оС и ведут осахаривание амилоглюкозидазой до достижения необходимого глюкозного эквивалента.

Применяют Кислотно-ферментативный и ферментативный гидролиз при производстве крахмальных паток, а именно: низкоосахаренной (содержание редуцирующих в-в не более 32% к массе сухих в-в), высокоосахаренный (содержание РВ 63-67% к массе сухих в-в), мальтозной патоки и декстриномальтозной.

Если гидролиз крахмала проводился с помощью кислоты, необходимо провести нейтрализацию гидролизатов.

Цель нейтрализации — прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, перевод свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в без­вредные соли и создание оптимальных условий для последую­щей очистки сиропов от примесей.

Оптимальная величина рН сиропа обеспечивает устойчивость глюкозы, коагуляцию белков и наилучшие условия обесцвечива­ния сиропов углями. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5...4,9.

Гидролизаты, осахаренные с помощью соля­ной кислоты, нейтрализуют только содой.

Поваренная соль, которая образуется в нейтрализованном си­ропе в количестве 0,23...0,25 % (к массе сухих веществ сиропа), не сказывается на вкусе патоки и не ухудшает ее качества.

Нейтрализацию надо проводить очень осторожно при интенсивном перемешивании, чтобы не допустить никакого, даже местного перещелачивания, в противном случае глюкоза попросту разложится. Образуются окрашенные продукты, а карбонат натрия легко вступает в реакцию с кислыми фосфатами и переводит их в средние, а это приводит к потемнению и помутнению патоки при хранении.

Процесс ведут в специальных нейтрализаторах периодическим или непрерывным способом. Конструкция аппарата должна обеспечивать быстрое смешивание соды с кислотой и улавлива­ние капель сиропа из отходящих паров.

Подготовка сиропов к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9 % взве­шенных частиц. Основную массу нерастворимых примесей со­ставляет белок (0,3...! %), который под действием кислоты и высокой температуры полностью денатурируется и подвергается пептизации.

В процессе осахаривания кукурузного крахмала высвобожда­ются жир и жирные кислоты (0,2..0,4 % к массе СВ). Часть нерастворимых примесей составляет мезга, которая находится в крахмале. Все эти примеси удаляют фильтрованием гидролиза­тов. Чтобы облегчить процесс фильтрования, некоторую часть примесей предварительно выделяют путем отстаивания сиропов в специальных отстойниках—скиммерах или обработкой их на тарельчатых сепараторах с периодической или непрерывной вы­грузкой осадка.

Фильтрование сиропов. Чтобы полностью выделить взвеси гидролизат фильтруют. Осадки в основном состоят из скоагулированных хлопьев белка, легко сжимаемых и труднопроницаемых, поэтому для облегчения фильтрования к сиропу добавляют по­ристый наполнитель (перлит, диатомит). На большинстве пред­приятий гидролизаты фильтруют на вакуум-фильтрах.

Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. После фильтрования паточные сиропы превращаются в прозрачные жидкости желтого цвета. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидро­лиза и условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков, разложения углево­дов, продукты реакции меланоидинообразования и др. Наряду с красящими веществами в сиропе присутствуют кислые фосфаты, обусловливающие кислотность патоки, некоторые минеральные вещества, растворимые белки, органические кислоты и др.

Цель очистки паточного сиропа адсорбентами — это полное его обесцвечивание, устранение запаха и удаление примесей.

В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют акти­вированный уголь, который удаляет из раствора красящие веще­ства, золу, соли железа, коллоидные и азотистые вещества, жир и жирные кислоты. После выделения взвешенных частиц гидроли­заты однократно обрабатывают углем в специальных реакторах. Порошкообразный активированный уголь используют в виде вод­ной суспензии концентрацией 25 %. Ее вводят непосредственно в сироп, температура которого 65...70 °С, и постоянно перемешива­ют в течение 20...30 мин. После обработки адсорбент удаляют фильтрованием сиропов. Сиропы обесцвечивают так же, пропус­кая их через слой угля, нанесенного на фильтрующую перегород­ку.

Сиропы можно очищать также гранулированными углями в непрерывнодействующих колоннах. Отработанный гранулиро­ванный уголь подвергают регенерации. Активированный уголь, применяемый в крахмало-паточной промышленности, должен иметь рН водной вытяжки 4...6. Применение щелочных углей значительно снижает эффект обесцвечивания, поэтому их пред­варительно обрабатывают кислотой.

Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и экономии расхода теплоты сгущение сиропа от жидкого (концентрация 35...40 %) до густого (55...57 %) осуществляют в многокорпусных выпарных аппаратах под разрежением.

На паточных заводах работают выпарные аппараты различных конструкций, но наибольшее распространение получили выпар­ные аппараты вертикального типа (ВВ), как правило трехкорпус-ные. Перед первым корпусом сироп подогревают до 97 °С, тем­пература кипения сиропа в этом корпусе 100 °С, соответственно во втором корпусе 86 "С, а в третьем — 67,7 °С.

Затем проводят Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп концентрацией сухих веществ 55...57 % уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием сухих веществ не менее 78 %.

Для получения патоки высокого качества процесс уваривания ведут при температуре не выше 60 °С. Продолжительность про­цесса уваривания должна быть минимальной (50...55 мин).

Затем патоку охлаждают.

Охлаждение патоки. Патока, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру 60...70 °С. Так как это вязкий продукт, естест­венное охлаждение идет очень медленно при быстром нарастании цветности за счет образования красящих веществ. Чтобы избе­жать этого, стремятся быстро (в течение 40...80 мин) охладить ее до температуры 40...45 °С. Для этой цели используют специаль­ный холодильник, представляющий собой теплообменник, внут­ри которого размещены змеевики с циркулирующей в них холод­ной водой. В центре теплообменника находятся циркуляционная труба и мешалка. Резервуар имеет коническое днище и крышку. Холодная вода поступает через воронки отдельно в каждый змее­вик, а отработавшая отводится через общую воронку. Горячая патока, проходя между трубами змеевиков, охлаждается и самоте­ком выходит в сборник. Затем патоку фасуют и хранят.

Дата добавления: 2014-01-06