40.Схема открытого и замкнутого процессов переработки зерна кукурузы.
Процесс переработки кукурузного состоит из следующих основных стадий: замачивание кукурузного зерна; дробление зерна; выделение зародыша; помол кукурузной кашки; ситование суспензий; выделение крахмала из крахмало-белковой суспензии; промывание крахмала. схемы производства кукурузного крахмала по характеру использования в технологическом процессе свежей воды можно подразделить на две основные группы: схемы открытого и замкнутого процесса.
Схемы открытого процесса предусматривают проведение основных технологических операций на чистой воде, которая расходуется в больших количествах. Глютеновая вода, получаемая при отделении крахмала, отстаивается в отстойниках, но не используется в производстве — спускается в канализацию, унося часть сухих веществ.
Экстракт от замачивания зерна не всегда используется. При работе по этим схемам потери сухих веществ кукурузного зерна составляют около 8— 10%; при производстве концентрата экстракта 4—5%.
Большинство стадий технологического процесса по этой схеме проводят без нагревания (холодный процесс). Низкая температура отрицательно сказывается на ходе отдельных производственных операций и не обеспечивает достаточно высокого выхода крахмала.
Рис. 1. Технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала (замкнутый процесс) .
Схемы замкнутого процесса (рис. 1) предусматривают ввод чистой воды в производство только для промывания сырого крахмала. Все остальные стадии технологического процесса осуществляются с использованием возвратных вод: осветленной глютеновой воды, различных промывных вод, фильтратов и центрифугатов.
Так как замоченное кукурузное зерно имеет температуру около 45°С и встречает на своем пути горячую осветленную глютеновую воду, то все промежуточные продукты приобретают температуру около 40°С; в связи с этим замкнутый процесс производства называют также горячим процессом.
При работе по схемам замкнутого процесса вода выводится только с экстрактом и с влажными продуктами, поэтому производственные сточные воды отсутствуют.
Схемы замкнутого процесса производства считаются более совершенными, так как обеспечивают почти полное (на 90%) использование сухих веществ кукурузы, резкое снижение расхода воды, уменьшение расхода SO2, не вызывают необходимости создания водоочистных сооружений.
К недостаткам замкнутого процесса следует отнести накопление в производственных водах растворимых веществ и повышение кислотности полупродуктов, что затрудняет ситование и требует увеличения мощности станции по промыванию крахмала.
41.Цель замачивания зерна кукурузы. Теоретические основы процесса замачивания кукурузного зерна.
Одна из наиболее важных технологических операций в производстве сырого кукурузного крахмала — замачивание кукурузы.
Цель замачивания: размягчить зерно, чтобы в процессе производства можно было выделить крахмал и эффективно отделить оболочку зерна, оболочки клеток эндосперма, зародыш и глютен; вывести из зерна в замочную воду большую часть растворимых веществ кукурузы — сахара, декстринов, аминокислот, некоторых белков, пектиновых веществ, золы, затрудняющих выделение и промывание крахмала; завершить очистку зерна с поверхности.
Из зерна извлекается большая часть водорастворимых веществ, находившихся в нем и образовавшихся в процессе замачивания. В замочную воду переходит от общего содержания в зерне кукурузы примерно 70% минеральных веществ, 42% растворимых углеводов и около 16% азотистых веществ. Всего в замочную воду переходит около 6,5% сухих веществ незамеченного зерна.
В процессе замачивания зерна при повышенной температуре и в присутствии в замочной воде SO2 ферменты зерна вначале проявляют активность, а к концу процесса замачивания почти полностью инактивируются. Из микроорганизмов остаются деятельными только термофильные молочнокислые бактерии, сбраживающие растворимые углеводы до молочной кислоты, которая при уваривании экстракта удерживает в растворе белки и катионы Са и Mg, предотвращая образование накипи в выпарных аппаратах.
Добавляемая в замочную воду сернистая кислота и образующаяся молочная кислота дезагрегируют и растворяют белки, способствуют лучшему размягчению зерна и его разделению на составные части. Сернистая кислота превращает полупроницаемую семенную оболочку в проницаемую, убивает живые клетки зерна, от чего повышается скорость набухания зерна и диффузия экстрактивных веществ в замочную воду. Кроме того, эта кислота обладает асептическим и отбеливающим действием.
процесс замачивания зерна обычно осуществляют в присутствии 0,18—0,25% сернистой кислоты (в расчете на SO2 ) при температуре 48—52°С. Продолжительность и температура замачивания зависят от влажности и степени роговидности эндосперма зерна. Практически замачивание продолжается от 36 до 55 ч.
Замачивание зерна осуществляется в замочных аппаратах вместимостью до 70 т кукурузы, расположенных в специальном, усиленно вентилируемом замочном отделении.