Вопрос 44 – Технологическая схема производства крахмала из картофеля. Требования к качеству.

Для производства картофельного крахмала разработаны и широ­ко применяют новые технологии с использованием гидроциклонои (рис. 12.5). При работе по этой схеме картофельную кашку разделя­ют на гидроциклонах с получением очищенной суспензии крахмала и смеси мезги и картофельного сока.

Подготовка картофеля к переработке. Со склада картофель пода­ют на переработку с помощью гидравлического транспортера. В конце гидравлического желоба находится небольшое углубление с решеткой для удаления гидротранспортерной воды. Картофель по­ступает на мойку с помощью ковшового элеватора или винтового транспортера (шнека).

От грязи и других посторонних включений картофель отмывают на картофелемойке. Количество воды на отмывание составляет 200...400% массы подаваемого картофеля. Число поврежденных после мойки клубней не должно превышать 5 %. После мойки кар­тофель подают на измельчение. Для максимального извлечения крахмала на гидроциклопных установках необходимо наиболее полно разрушать клетки тканей без повреждения зерен крахмала. Для этого картофель двукратно измельчают на скоростных карто­фелетерках (см. рис. 12.5, 1,3). Для измельчения рекомендуют ис пользовать картофельные терки типа 2Т-300 и 2Т-350 производ­ства Польши и отечественные измельчители ПКИ-200.

Принцип действия всех картофелетерок заключается в истира­нии клубней между рабочими поверхностями, образованными зак­репленными на вращающемся барабане пилками с мелкими зубья­ми. На терках первого измельчения пилки выступают над вращаю­щимся барабаном на 1,5... 1,7 мм, на терках второго измельчения — не более 1 мм. При втором измельчении дополнительно извлекают 3...5 % крахмала. Выходное отверстие в станине картофелетерки, предназначенное для отвода картофельной кашки, перекрыто стальной решеткой. На терках первого измельчения ставят решетки с отверстиями длиной 16...20 мм и шириной 3 мм, для терок второго измельчения устанавливают решетки шириной 2 мм. Качество из­мельчения зависит от состояния картофеля (свежий картофель из­мельчается лучше, чем мороженый или вялый).

После измельчения клубней, обеспечивающего вскрытие боль­шей части клеток, получают смесь, состоящую из крахмала, почти полностью разрушенных клеточных оболочек, некоторого количе­ства неразрушенных клеток и картофельного сока. Эту смесь назы­вают картофельной кашкой. Крахмал, оставшийся в неразорванных клетках, теряется с побочным продуктом производства — карто­фельной мезгой (измельченная клетчатка, выделяемая из кашки си-тованием). Этот крахмал принято называть связанным, а выделен­ный из клубней картофеля — свободным. Степень измельчения кар­тофеля оценивают коэффициентом измельчения, который характе­ризует полноту разрушения клеток и количество извлечения крахмала. Его определяют отношением свободного крахмала в каш­ке к общему содержанию крахмала в картофеле. Коэффициент из­мельчения картофеля определяет возможности извлечения крахма­ла из сырья и характеризует работу картофелетерок. При нормаль­ной работе оборудования этот показатель должен быть выше 90 %. Измельченный картофель перекачивается с первого на второе измельчение с помощью насоса 2 (см. рис. 12.5).

Для повышения качества крахмала, его белизны и предупрежде­ния развития микроорганизмов в картофельную кашку добавляют диоксид серы или сернистую кислоту.

В состав азотистых веществ сока входит тирозин, который под действием фермента тирозинаэы окисляется с образованием окра­шенных соединений, которые могут сорбироваться зернами крах­мала и снижать белизну готового продукта. Поэтому сок отделяют от кашки сразу же после измельчения. Для выделения песка из крахмальной суспензии, разделение кашки на смесь мезги, карто­фельного сока и крахмальную суспензию используют гидроцикло­ны ГП-100 производительностью по картофелю ЮОт/сут и Ш5-ГПУ-200 производительностью 200 т/сут. При работе гидроцикло­на исходная суспензия под давлением 0,15 МПа поступает по каса­тельной в цилиндрическую часть камеры, где она приобретает

вращательное движение, которое создает центробежную силу. Под действием центробежной силы происходит разделение картофель­ной суспензии. Современные технологии производства картофель­ного крахмала предусматривают разделение катки на смесь мезги, картофельного сока и готовую крахмальную суспензию с одновре­менным промыванием крахмала. Для этого кашку, содержащую после второго измельчения 19...20 % сухих веществ, насосом пере­качивают через самоочищающийся фильтр 5 в сборник-накопитель 6 В этом сборнике катка смешивается с густым крахмальным схо­дом обсскрахмаливаюших гидропиклонов 16. Из сборника бнасо-сом /разбавленную кашку подают на станцию гидроциклонов /5, включающую девять ступеней гилроциклонов для выделения мезги и промывки крахмала.

Густой крахмальный сход с предпоследней ступени гидроцикло­нов направляют в сборник 9, куда через фильтр 8 подают свежую воду предназначенную для промывки крахмала. Для контрольной очистки крахмала от мезги суспензию из сборника Унасосом 70на­правляют на рафинпровальное сито! 7. Мезгу (надситовый про­дукт) возвращают в производство на второе измельчение, а суспен­зию собирают в сборнике 12. Из последнего насосом 13 суспензию через песковой гидроциклон /4 подают на последнюю ступень гидроциклонной установки. Для выделения песка используют гидро­циклоны типа ГП-100. Исходная суспензия поступает по касатель­ной в цилиндрическую часть аппарата, где она приобретает враща­тельное движение. Песок прижимается к стенкам циклона и по спиральной траектории перемещается к нижней насадке камеры. Крахмальная суспензия, свободная от песка, выходит из гидроцик­лона через верхнюю насадку и подается на последнюю ступень гид­роциклонной установки. В результате обработки получают суспен­зию крахмала концентрацией 37...40 %. Полученную крахмальную суспензию называют сырым картофельным крахмалом.

Для высушивания крахмала наиболее часто используют непре­рывно действующие пневматические сушилки разной производи­тельности и конструкции. В основу работы пневматических суши­лок положен принцип сушки тщательно разрыхленного крахмала в движущемся потоке горячего воздуха (150...230 °С). Наиболее эф­фективна для высушивания крахмала сушилка ПСК-100, которая имеет сепаратор особой конструкции для выделения из сухого кар­тофельного крахмала недосушенного крахмала и крупки.

Выход готового крахмала зависит от содержания его в перераба­тываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. В связи с этим содержание крахмала в картофе­ле поступающем на переработку, нормировано стандартом и долж­но составлять не менее 13... 15 % в зависимости от зоны возделыва­ния Об эффективности работы линии по производству крахмала судят по значению коэффициента извлечения крахмала, характеризу­ющего процентное отношение массы выработанного крахмала к количеству его в перерабатываемом сырье. Обычно этот показатель колеблется в пределах 82...88 %. Коэффициент извлечения при про­изводстве крахмала по указанной схеме может составлять 88 %.

Представленная технология является одной из наиболее часто применяемых в производстве картофельного крахмала и ее можно успешно использовать в хозяйствах с развитым картофелеводством. В тех случаях, когда речь идет не о производстве крахмала, а о пере­работке нестандартной части урожая или технического брака, обра­зующегося в процессе хранения картофеля, более целесообразно использовать картофелеперерабатываюший агрегат АПЧ-25С.

При производстве крахмала предусмотрен его выпуск в двух формах: сухой и сырой картофельный крахмал. Количество сырого картофельного крахмала определяют в соответствии с ГОСТ 10-103— 88. Различают сырой крахмал марки А и марки В с влажностью 38 и 50 % соответственно. В зависимости от качества сырой крахмал подразделяют на три сорта (первый, второй и третий) в зависимости от цвета, наличия вкраплений, постороннего запаха.

Сырой крахмал —скоропортящийся продукт и длительному хранению не подлежит, для консервации можно использовать ди­оксид серы 0,05%-й концентрации.

Сухой крахмал фасуют в мешки и мелкую упаковку. Картофель­ный крахмал упаковывают в двойные тканевые или бумажные, а также в мешки с полиэтиленовыми вкладышами массой не более 50 кг. Качество крахмала в соответствии с требованиями стандарта подразделяют на следующие сорта: «Экстра», высший, первый и второй. Влажность крахмала должна быть 17...20 %, содержание золы 0,3...1,0%, кислотность 6...20° в зависимости от сорта. Содер­жание сернистого ангидрида не более 0,005 %. Важный показатель, характеризующий чистоту и белизну крахмала, —количество кра­пин на I дм² при рассмотрении невооруженным глазом. Для сорта «Экстра» — 80, для высшего— 280, для первого— 700, для второго этот показатель не нормируется. Крахмал второго сорта предназна­чен только для технических целей и промышленной переработки.

Гарантированный срок хранения крахмала 2 года со дня выра­ботки при относительной влажности воздуха не более 75 %.

Продукты переработки крахмала. Выпускают модифицированные виды крахмала, т.е. крахмал с направленно измененными свойст­вами.

Набухающий крахмал получают высушиванием клейстера на спе­циальных сушилках с последующим измельчением пленки в поро­шок, частицы которого набухают при смачивании водой и увеличи­ваются в объеме. Набухающие крахмалы используют в пищевой промышленности (продукты быстрого приготовления, стабилиза­торы и загустители).

Окисленный крахмал получают путем окисления крахмала раз­личными окислителями. В зависимости от способа окисления про­дукция имеет различную вязкость и желирующую способность. Ее применяют в бумажной промышленности для повышения прочно­сти бумаги в качестве дубильного вещества, а при низкой степени окисления (до 2 %) в пищевой промышленности.

Жешрующий крахмал — один из видов окисленного крахмала; получают обработкой крахмальной суспензии перманганатом ка­лия в кислой среде. Применяют в качестве желирующего средства взамен агара и агароида.

У замещеного крахмала глюкозидные остатки содержат ряд реак­ционных групп у разных углеродных атомов. Способность этих групп вступать в реакции замещения используют для производства замещенных крахмалов. Монокрахмалфосфаты образуют стабиль­ные клейстеры, отличающиеся повышенной прозрачностью, ус­тойчивостью к замораживанию и оттаиванию. Дикрахмалофосфа-ты образуют клейстеры, устойчивые к нагреванию и механическому действию. Их используют в производстве майонезов, кондитерских изделий, салатных приправ, мясных изделий и др.

Ацетилированный крахмал (ацетат крахмала) обладает способно­стью образовывать стабильные прозрачные клейстеры, при высы­хании которых образуются прочные пленки. В пищевой промыш­ленности их используют в качестве загустителей.