Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Введение в технологии производства продуктов питания. Часть 1. Конспект лекций
.pdf
Зеленый оттек содержит еще от 76 % до 78 % сахарозы к массе сухих веществ. Его повторно уваривают в вакуум аппарате до концентрации сухих веществ 95 %. При этом получают утфель II – продукт второй кристаллизации.
Утфель охлаждают в кристаллизаторах до +40 °С. После отделения на центрифугах из утфеля II получаются кристаллы сахара пониженного качества (желтый
сахар) и отход производства – меласса. Желтый сахар растворяют (клеруют) в
соке II сатурации и прибавляют к сиропу, направляемому на сульфитацию и варку утфеля I.
Состав сахара-песка регламентируется ГОСТ 21 - 94. По внешнему виду
сахарный песок должен быть бесцветным и состоять из блестящих кристаллов,
однородных по величине. Упакованный в мешки по 50 кг сахар-песок хранится в
сахарных складах, которые представляют собой сухие и желательно отапливаемые помещения, поскольку при резких колебаниях температуры на таких складах сахар меньше отсыревает.
71
9 Производство сырого крахмала
9.1 Картофельный крахмал
Сырьем для производства служит картофель. Химический состав клубней
картофеля колеблется в широких пределах, так как зависит от его сорта, климатических, почвенных и других условий.
В составе картофеля в среднем 25 % сухого вещества, из них 18,5 % крахмала; около 2 % азотистых веществ; 1 % клетчатки; 0,9 % минеральных веществ;
0,8 % сахаров; 0,2 % жира; 1,6 % пектиновых веществ, пентозанов и других.
Предприятия, перерабатывающие картофель, работают сезонно. Выход
крахмала при хранении картофеля снижается. Картофель до производства хранят
в буртах при температуре от 2 °С до 8 °С. На хранение закладывают здоровые
клубни. Поврежденный картофель перерабатывается в первую очередь. В процессе хранения картофель дышит. Длительное хранение картофеля (от 5 до 7 месяцев) нерентабельно, так как приводит к значительным потерям в нем сухого
вещества, в том числе крахмала.
Процесс производства сырого крахмала из картофеля включает следующие технологические операции (рисунок 2):
1) хранение картофеля;
2) доставка картофеля на завод;
3) мойка картофеля в моечных машинах;
4) взвешивание;
5) тонкое измельчение картофеля на терочных машинах - получение каш-
ки;
6) выделение клеточного сока из кашки;
7) ситование (вымывание) свободного крахмала из кашки;
8) выделение и рафинирование крахмального молока;
9) промывание крахмала.
72
Рисунок 2 – Принципиальная технологическая схема производства картофельного крахмала
Картофель подается на производство с помощью гидротранспортера, при
движении по гидротранспортеру частично отделяются легкие примеси, песок,
земля. Гидроподача картофеля аналогична подаче сахарной свеклы в свеклосахарном производстве.
73
9.1.1 Мойка картофеля
Мойке картофеля придается очень большое значение, поскольку картофель не очищается от кожуры. Наличие минеральных примесей в крахмале недопустимо.
Мойку картофеля осуществляют в моечных комбинированных машинах с
тремя типами камер: камеры с высоким уровнем воды, где отделяется солома и
другие легкие примеси; камеры с низким уровнем воды, в которых хорошо оттирается земля, и сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Моечные машины снабжены ботволовушками, песколовушками и
камнеловушками. Продолжительность процесса мойки составляет от 10 до 14
мин, расход воды – от 200 % до 400 % к массе картофеля.
Для учета массы переработанного картофеля, отмытые клубни взвешивают на автоматических весах с откидным днищем. Массу взвешенного картофеля
уменьшают на 1 % за счет поверхностной влаги.
9.1.2 Истирание картофеля
Крахмал находится внутри клеток картофельного клубня в виде крахмальных зерен и в клеточном соке. Чтобы извлечь его, необходимо разрушить
клеточные стенки. Для этого картофель измельчают на терочных машинах и получают смесь, состоящую из свободного крахмала, разрушенных клеточных стенок (мезги) и связанного крахмала, находящегося в неразрушенных клетках картофеля и в клеточном соке. Эту смесь называют картофельной кашкой.
Истирание картофеля осуществляют на терочных машинах. Принцип
действия картофелетерок - истирание клубней поверхностью, набранной из пилок с мелкими зубьями. Для первого измельчения ставятся пилки с высотой
зубьев от 1,5 до 1,7 мм, для повторного измельчения - 1 мм.
Качество измельчения картофеля характеризуется коэффициентом из-
74
мельчения К, %
100К
ВА
А
(2)
где А - содержание свободного крахмала в кашке, %;
В - содержание связанного крахмала в кашке, %.
На современных предприятиях коэффициент измельчения картофеля достигает от 85 % до 95 %, в том числе от 79 % до 85 % при первом измельчении и
от 6 % до 10 % при перетире.
9.1.3 Выделение клеточного сока
Полученная на терочных машинах кашка разбавляется водой и сразу подается на шнековые осадительные центрифуги для извлечения клеточного сока.
Длительный контакт крахмала с соком крайне нежелателен, так как клеточный
сок пенится, вызывает коррозию аппаратуры, снижает вязкость крахмального
клейстера и качество (белизну) крахмала.
В состав сока входят азотистые вещества (на 50 % представленные белками), безазотистые органические вещества, сахара, минеральные вещества. В
числе азотистых веществ клеточного сока находится аминокислота тирозин, которая под действием фермента полифенолоксидазы окисляется, образуя темноокрашенные соединения, адсорбируемые зернами крахмала.
С помощью шнековых осадительных центрифуг отделяется 70 % клеточного сока с концентрацией от 3,5 % до 5 %, потери крахмала с соком составляют
от 0,2 до 0,3 г/л. Клеточный сок направляют на утилизацию, а кашку - на следующую технологическую операцию.
75
9.1.4 Вымывание свободного крахмала из кашки
Кашка после осадительных центрифуг содержит некоторое количество
клеточного сока, крахмальные зерна, крупную и мелкую мезгу. Для выделения
свободного крахмала ее многократно промывают на ситовой станции завода в
ситовых аппаратах различной конструкции. Поэтому стадию вымывания называют еще ситованием. Мелкую мезгу отмывают на капроновых ситах, которые
называют рафинировальными. Ситовые станции оснащаются центробежными и
дуговыми ситами.
Схема работы ситовой станции завода представлена на рисунке 3. На ситовой станции завода устанавливаются ситовые аппараты в пять ступеней, на которых идет разделение продукта на мезгу и крахмальную суспензию (крахмальное молоко) различной концентрации. Свободный крахмал, содержащийся в
кашке, вымывается по принципу противотока. Кашка после отделения клеточного сока на осадительных центрифугах разбавляется крахмальной суспензией с III
ступени дуговых сит до содержания сухого вещества от 13 % до 15 % и подается
для разделения на ситовые аппараты I ступени. Здесь от нее отделяется крахмальная суспензия (молоко), которая поступает на рафинирование, и мезга (кашка). Мезгу вновь разбавляют слабым крахмальным молоком до содержания сухого вещества от 8 % до 9 % и перекачивают на дуговые сита П ступени. Крахмальная суспензия со II ступени также поступает на рафинирование, а кашка, в
которой содержатся неразрушенные клетки картофеля, т.е. связанный крахмал,
подается на терочную машину для повторного измельчения (перетир). Далее ее
разбавляют крахмальной суспензией с V ступени дуговых сит до содержания сухого вещества от 6 % до 8 % и подают на дуговое сито III ступени. Мезга, выделенная на этих ситовых аппаратах, разбавляется чистой водой до содержания сухого вещества от 3,5 % до 4,5 % и подается на дуговые сита IV ступени. Для дополнительного отделения крахмальной суспензии ее направляют на сита V ступени, далее мезгу обезвоживают прессованием и направляют на корм скоту, так
76
Рисунок 3 – Схема работы ситовой станции завода
77
как она содержит питательные вещества.
9.1.5 Рафинирование крахмального молока
Это заключительная стадия очистки крахмального молока от взвешенных
примесей. Крахмальную суспензию с сит I и II ступеней направляют на осадительные центрифуги, затем разбавляют свежей водой, и подают на рафинирование. Рафинирование осуществляется в две ступени через сита, обтянутые капроновой тканью. Содержание мезги в суспензии после рафинирования должно
быть не более 0,5 % к массе сухого вещества.
9.1.6 Промывание крахмала
Крахмальное молоко после рафинирования еще содержит очень мелкую
мезгу, скоагулированные белки и водорастворимые примеси. Для получения
крахмала высокого качества необходимо удалить все примеси. Это достигается
путем многократного промывания выделенного крахмала чистой водой и осаждения на специальных центрифугах - пурификаторах или гидроциклонах.
Пурификаторы применяются на заводах большой мощности, их производительность составляет до 100 т перерабатываемого картофеля в сутки, но это
периодически действующее оборудование. Поэтому в настоящее время на многих заводах для промывания крахмала и его осаждения используются гидроциклоны. Они являются экономичным видом оборудования и не требуют большого
расхода электроэнергии. Размеры их варьируются в широких пределах и подбираются в зависимости от вида того продукта, который подлежит разделению.
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 цен-
78
тробежная 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. Для более эффективной очистки
крахмала обработку суспензии ведут на гидроциклонных установках последовательно в три ступени.
9.1.7 Выход и коэффициент извлечения крахмала
Выход крахмала составляет 15,7 % к переработанному сырью, потери
крахмала с мезгой и сточными водами - 2.8 %.
Коэффициент извлечения крахмала, % представляет отношение количества полученного крахмала к количеству его в переработанном сырье и для хорошо работающего предприятия составляет от 82 % до 88 %.
9.1.8 Использование отходов
Основными отходами в производстве картофельного крахмала являются
мезга и соковая вода.
Мезга содержит крахмал, клетчатку и является прекрасным кормом для
животных, ее обезвоживают на прессах до влажности 75 % или сушат.
Соковая вода содержит азотистые вещества, минеральные соли и может
использоваться в качестве удобрения.
79
9.2 Кукурузный крахмал
Сырьем для производства кукурузного крахмала служит зерно кукурузы.
Крахмал содержится в нем в преобладающем количестве – 70 % к массе сухого
зерна. Зерно хорошо сохраняется и транспортируется, поэтому предприятия, выпускающие кукурузный крахмал, работают круглый год. Помимо крахмала в
зерне содержатся также ценные в пищевом отношении белки (от 10 % до 13 %) и
жиры (6,5 %), которые выделяют специальными методами. С одной стороны, это
усложняет производство кукурузного крахмала, а с другой - позволяет выпускать важные дополнительные продукты - сухие концентрированные белковые
корма, кукурузное масло и кукурузный экстракт.
Принципиальная технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала приведена на рисунке 4 и включает следующие основные стадии:
1) замачивание зерна;
2) дробление зерна;
3) выделение зародыша;
4) помол кукурузной кашки;
5) ситование крахмальной суспензии;
6) сепарирование (выделение) крахмала из крахмало-белковой суспензии;
7) промывание крахмала.
9.2.1 Замачивание зерна
Это важнейшая технологическая стадия, от которой зависит выход конечного продукта. В эндосперме зерна крахмал прочно удерживается кукурузным белком - глютеном. Целью замачивания является размягчение зерна для
ослабления и разрыва связи между белком и крахмалом, эндоспермом и зародышем, а также выведение из зерна в замочную воду большей части водорастворимых веществ, затрудняющих выделение и очистку крахмала.
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]