75% урожая картофеля выращивается для промышленной переработки, и датчане производят на душу населения больше крахмала, чем любая другая страна.
НАЛИЧИЕ КРАХМАЛА
Крахмал составляет питательные запасы многих растений. В период вегетации зеленые листья собирают энергию солнца. В картофеле эта энергия переносится в виде раствора сахара вниз к клубням, и именно там сахар превращается в крахмал в форме крошечных гранул, занимающих большую часть внутренней части клетки.
Превращение сахара в крахмал происходит с помощью ферментов. Следующей весной ферменты также отвечают за повторное преобразование крахмала в сахар, который транспортируется вверх в качестве энергии для растущего растения.
ОСНОВА КАЧЕСТВА КРАХМАЛА ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В КАРТОФЕЛЬНОМ ЗАЖИМЕ.
В поле или зимой клубни остаются живыми и нуждаются в воздухе для дыхания и жизнедеятельности.
Картофель потребляет небольшое количество собственного крахмала зимой, чтобы поддерживать жизненные функции до весны. Для этого нужен свежий воздух, а дыхание вызывает выделение тепла.
Если окружающая температура падает с риском заморозков, клубни пытаются сохранить кожицу за счет интенсивного преобразования крахмала в сахар, чтобы снизить температуру замерзания клеточного сока. Если этого недостаточно, клубни погибают. Поэтому при хранении картофель должен быть укрыт.
Если картофель нагревается, дыхание усиливается, и температура повышается еще больше. Для дыхания используется много крахмала, и клубни погибнут от тепла.
Неблагоприятные условия хранения приводят к потерям крахмала и, в худшем случае, к мертвому и раздавленному картофелю, что нарушает процесс.
Приходится отказаться от поставок плохого картофеля.
Повреждение во время транспортировки также вызывает проблемы с качеством. Каждый удар повреждает клетки, что приводит к потере крахмала и образованию мертвой зоны на клубне. Поэтому крайне важно обращаться с картофелем во время транспортировки с максимальной осторожностью, используя имеющиеся методы и оборудование.
ПЕРЕРАБОТКА НАЧИНАЕТСЯ УЖЕ ВО ВРЕМЯ ЗАБОРКИ СЫРЬЯ.
Амортизатор для начального заполнения пустого магазина.
Во время разгрузки на заводе повреждение можно уменьшить, накрыв буферные силосы резиной и минимизируя удар при падении резиновыми завесами. Измельченный картофель выделяет много сока, вызывая пену и ненужные проблемы в моечной установке.
Рыхлая грязь, песок и гравий удаляются на вращающемся грохоте перед тем, как картофель помещается в магазин - чем лучше удаляется грязь, тем меньше проблем с камнями и песком в вытяжных каналах. Почва также содержит значительное количество питательных веществ, которые растворяются в промывной воде и влияют на окружающую среду, вызываемую сточными водами.
Картофельный магазин необходим для обеспечения поставок картофеля на ночь. Припасы на выходные могут также потребоваться из-за ограничений на движение тяжелого автотранспорта в нерабочее время.
Идеальная ситуация - дотягиваться до дна картофелехранилища каждое утро, потому что картофель страдает при долгом хранении в толстых слоях без надлежащей вентиляции.
ЭФФЕКТИВНАЯ СТИРКА УПРОЩАЕТ ПЕРЕРАБОТКУ.
Грязь и грязь, которые не удаляются в моечной установке, впоследствии доставляют проблемы. Поэтому стирка очень важна. Мойка осуществляется в противотоке, и на заключительном этапе через форсунки под давлением добавляется свежая вода.
Картофель проталкивается водой по каналам, минуя камнеуловитель, на моечную станцию. Камнеуловитель использует разницу в удельном весе между камнями и картофелем - восходящий поток воды переносит картофель над камнеуловителем, а более тяжелые камни улавливаются и собираются на конвейере для камней.
Уровень воды в стиральном барабане должен быть низким, чтобы картофель не плавал. Барабан - это не просто конвейер, он также обеспечивает интенсивное трение картофеля друг о друга. Втирание необходимо для удаления с поверхности грибка, гнилых пятен, кожных покровов и грязи. Плавучую воду можно использовать повторно после осаждения песка в бассейнах.
Высокие стандарты мойки улучшают рафинирование, поскольку многие примеси по плотности и размеру напоминают крахмал, поэтому мытье картофеля - единственный способ избавиться от них.
Количество примесей, приставших к картофелю при доставке, в значительной степени зависит от погодных условий и от почвы, на которой выращивается картофель.
Количество воды, используемой для продувки и промывки, идентично количеству чистой воды, применяемой при окончательном распылении под высоким давлением.
МАСЛИВАЮЩИЕ.
Рашпинг - это первый шаг в экстракции крахмала. Цель состоит в том, чтобы раскрыть клетки клубня и высвободить гранулы крахмала. Полученную суспензию можно рассматривать как смесь мякоти (клеточных стенок), фруктового сока и крахмала. С современными высокоскоростными рашпилями рашпиль выполняется за один проход.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЕРЫ.
Клеточный сок богат сахаром и белком. При открытии ячеек сок мгновенно подвергается воздействию воздуха и вступает в реакцию с кислородом, образуя окрашенные компоненты, которые могут прилипать к крахмалу.
Поэтому необходимо добавить газообразный диоксид серы или раствор бисульфита натрия. Значительный восстановительный потенциал соединений серы предотвращает обесцвечивание. Необходимо добавить достаточно серы, чтобы сок и мякоть оставались светло-желтыми. (Re .: ТМ 23)
ДОБЫЧА.
Чтобы вымыть гранулы крахмала из клеток, необходима тщательная промывка - клетки разрываются в рашпоре и образуют фильтрующий коврик, который пытается удержать крахмал. Раньше для экстракции использовалась вода, но сегодня экстракция происходит в закрытых системах, что позволяет использовать сам картофельный сок. Его преимущество состоит в том, что сок может быть позже получен в концентрированном и неразбавленном виде, что снижает транспортные расходы на его использование в качестве удобрения.
Промытый крахмал выходит из экстракционных сит вместе с фруктовым соком, а клеточные стенки (мякоть) перекачиваются на сита для обезвоживания мякоти. Пульпа покидает обезвоживающие сита в виде сухого остатка, т.е. примерно 8% сухого вещества.
Отбор происходит на вращающихся конических ситах, где центробежная сила увеличивает производительность на единицу площади. Высокая эффективность позволяет использовать высококачественные ситовые пластины из нержавеющей стали, которые выдерживают истирание и химические CIP-операции. Ситовые пластины имеют длинные отверстия диаметром всего 125 микрон.
Принцип работы экстрактора крахмала.
Экстракция - это противоточный процесс, в котором сито для обезвоживания целлюлозы фактически является последним этапом. Если мезга требуется в почти сухом виде, количество форсунок с промывной водой сокращают. Вместо этого поддерживается непрерывное обратное распыление, чтобы гарантировать, что сухая целлюлоза соскользнет вниз по сетке.
КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ СЫРОЙ КРАХМАЛЬНОЙ МАСКИ.
На гидроциклонной установке выводится максимально возможное количество сока. Крахмал покидает концентратор в виде перекачиваемой суспензии приблизительно 19 oBe.
Стадия концентрирования обычно состоит из блока с гидроциклонными блоками для пеногашения, концентрирования и извлечения крахмала, расположенными последовательно.
ПЕРЕРАБОТКА
Теперь осталось очистить неочищенное крахмальное молоко (суспензию) и удалить остатки фруктового сока и примеси. То, как это делается, более или менее основано на тех же принципах, что и при удалении мыльной воды из белья - вы снова и снова отжимаете и замачиваете в чистой воде. Каждый, кто занимается стиркой, понимает, как часто необходимо отжимать белье, прежде чем вода для полоскания станет полностью прозрачной, и что чем сильнее вы отжимаете, тем меньше этапов полоскания требуется.
Таким же образом суспензия крахмала снова и снова разбавляется и концентрируется. Чтобы сэкономить воду для полоскания, промывка выполняется счетчиком в текущий момент - т.е. поступающая свежая вода используется на самом последнем этапе, а переливная вода повторно используется для разбавления на предыдущем этапе и так далее.
ГИДРОЦИКЛОНЫ.
Рафинирование основано на разнице удельной плотности воды, волокон и крахмала:
| Удельная плотность г / мл | |
| Крахмал | 1,55 |
| Стенки клеток (волокна) | 1,05 |
| Вода | 1,00 |
| Почва, песок | выше 2 |
В сильных гравитационных полях гидроциклона и центрифуги крахмал быстро оседает, а волокна (остатки пульпы) просто плавают в воде. Сок непосредственно разводится в воде и переходит в водную фазу.
Создавая поток воды, движущийся к крахмалу, большое количество волокон, просто плавающих в воде, может быть вытеснено через край. Почва, песок, многие грибки и т. Д. Имеют равную плотность или тяжелее, чем крахмал, и невозможно отделить эти частицы от крахмала с помощью центробежной силы - вот почему так важно удалить как можно больше загрязнений с поверхности картофеля в моечная станция.
Хотя некоторые примеси попадают в крахмал в нижнем продукте, с помощью сита есть последний шанс удалить более крупные частицы, то есть частицы размером более 125 микрон. Частицы не сферические. Напротив, они имеют неправильную форму и могут продавливаться через сито для рафинирования, если давление распыления слишком велико.
Загрязнения, не удаленные таким образом, невозможно удалить никаким известным способом.
На этапах восстановления весь крахмал должен оставаться в нижнем сливе, поэтому очень мало отходов теряется в сточных водах (фруктовая вода).
Чем меньше расход воды, тем больше насосов задействовано в процессе и тем больше выделяется тепла. Для замедления роста бактерий идеальны температуры холодильника.
В сточных водах концентрированного фруктового сока охлаждение во время экстракции является обязательным, потому что в горячем соке микробы, расщепляющие белок, и неприятный запах могут взять под контроль.
Для очистки на месте используются щелочь и гипохлорит в качестве чистящих средств. Каустик является мощным средством для удаления отложений белка на внутренних стенах, а гипохлорит - эффективным убийцей микробов.
Во время CIP крайне важно, чтобы трубы оставались заполненными. Цистерны наиболее эффективно очищаются CIP с помощью вращающихся дисковых форсунок - и требуются закрытые резервуары. (Относительно: ТМ 23 СИП)
Влажный крахмал из вращающихся вакуумных фильтров сушат во флэш-сушилке с умеренно горячим воздухом. Воздух нагревается косвенно.
Перед доставкой крахмал просеивают на мелком сите, чтобы удалить накипь, образующуюся на винтовых конвейерах и т. Д.
Крахмал находит применение в фаст-фуде, сладостях, колбасах, таблетках, бумаге, гофрированном картоне и т. Д. И играет важную роль в нашей повседневной жизни.
Модификация. Чаще всего крахмал используется в промышленных целях. Крахмал разработан специально для удовлетворения требований конечного пользователя, что дает начало целому ряду специализированных продуктов. Применяются многие сложные техники. Наиболее универсальный принцип включает трехступенчатую влажную модификацию:
Подготовка
v
реакция
v
Отделка
За счет применения различных условий реакции - температуры, pH, добавок - и строгого контроля процесса получаются специальные продукты с уникальными свойствами.
Эти специальные продукты называются модифицированными крахмалом, потому что они все еще сохраняют свою первоначальную гранулированную форму и тем самым напоминают нативный (немодифицированный) крахмал по внешнему виду. Но модификация привнесла улучшенные качества крахмала при варке. Паста может иметь улучшенную прозрачность, вязкость, пленкообразующую способность и т. Д.
Будучи чистым возобновляемым натуральным полимерным крахмалом, можно найти множество применений.
Состав картофельного крахмала
| трехсторонние | Типичный анализ |
| Крахмал, сухое вещество | 80% |
| Вода | 20% |
| ясень | 0.3% |
| Песочный | 0.02% |
| Белкове продукты | 0.09% |
| Фосфор, P | 0.07% |
| Кальций, Ca | 0.03% |
| Железо, Fe | 3 частей на миллион |
| Растворим в холодной воде | 0.1% |
Распределение по размерам.
| Интервал, мкм | % |
| 87-140 | 3 |
| 53-87 | 24 |
| 38-53 | 34 |
| 28-38 | 17 |
| 22-28 | 9.1 |
| 17-22 | 7.7 |
| 13-17 | 3.3 |
| 10-13 | 0.9 |
| 8-10 | 0.5 |
| 6-8 | 0.2 |
| 0-6 | 2.0 |
Поверхность гранул крахмала ок. 30 га / г
Удельная плотность ок. 1.55 г / мл
Удельная теплоемкость 1.22 Дж / г
Насыпной вес крахмала 80% DS ок. 0.7 г / мл
DS влажного центрифугата ок. 0.6 г / мл
Яркость (MgO2 = 100%) приложение. 95%
Определение содержания крахмала в картофеле.
Содержание крахмала в свежем картофеле коррелирует с плотностью картофеля. Образец картофеля весом 5050 г в чистой корзине взвешивают над водой и затем снова погружают в чистую воду максимум 18 ° С. oC.
Wo = вес образца картофеля
Wu = вес образца под водой
Плотность dкартофель = Втo / (Втo - Wu) г / мл
Сухое вещество крахмала = (dкартофель -1,015059) / 0,0046051%
Расчетная цифра в процентах отклоняется менее чем на 0.05 от значений, считанных из таблицы ЕС, введенной Европейской комиссией, в отношении картофеля с содержанием сухого вещества крахмала от 8% до 23%. Краткая версия таблицы - действительна на 1 июля 1996 года - выглядит следующим образом:
| Wo 1g | Wu 2g | Плотность d 3г / мл | Сухое вещество крахмала картофеля 4% | Картофель для производства 1 т товарного крахмала 5kg | Минимальная цена ЕС 6ЭКЮ / т картофеля | ЕС-субсидия I фабрике 7ЭКЮ / т картофеля | ЕС-субсидия II фабрике 8ЭКЮ / т картофеля |
| 5050 | 352 | 1.075 | 13 | 6,533 | 32.110 | 3.405 | 13.31 |
| 5050 | 372 | 1.080 | 14 | 6,065 | 34.590 | 3.671 | 14.33 |
| 5050 | 392 | 1.084 | 15 | 5,664 | 37.040 | 3.924 | 15.35 |
| 5050 | 412 | 1.089 | 16 | 5,308 | 39.520 | 4.190 | 16.38 |
| 5050 | 430 | 1.093 | 17 | 5,000 | 41.960 | 4.456 | 17.39 |
| 5050 | 450 | 1.098 | 18 | 4,720 | 44.440 | 4.709 | 18.42 |
| 5050 | 470 | 1.103 | 19 | 4,467 | 46.960 | 4.987 | 19.46 |
| 5050 | 488 | 1.107 | 20 | 4,299 | 48.800 | 5.180 | 20.22 |
| 5050 | 508 | 1.112 | 21 | 4,234 | 49.550 | 5.253 | 20.53 |
| 5050 | 527 | 1.117 | 22 | 4,140 | 50.670 | 5.373 | 21.00 |
| 5050 | 545 | 1.121 | 23 | 4,056 | 51.720 | 5.482 | 21.43 |
1) Вес образца картофеля над водой. 2) Вес образца, погруженного в воду. 3) Расчетная плотность = (Втo / (Втo -Wu)). 4) Содержание крахмала по официальной таблице. 6) Минимальная цена, которую производитель должен уплатить непосредственно фермеру, чтобы претендовать на субсидию. 7) Субсидия ЕС I - производственная надбавка - выплачивается производителю, если он платит минимальную цену ЕС или лучше. 8) Субсидия II - компенсационный платеж - выплачивается непосредственно фабрике, если он платит минимальную цену ЕС или лучше. Обменный курс 1. Июль 1996 г. 1 ЭКЮ = 1,24 доллара США.
Этот эмпирический метод используется для расчетов с поставщиками картофеля на крахмальные заводы. Аналогичный метод используется для маниоки. Однако неблагоприятные условия хранения могут вызвать ферментативное превращение крахмала в глюкозу, влияя на выход крахмала без изменения веса и плотности картофеля в воде. Поэтому метод применим только к свежему картофелю. Метод ни в коем случае не является правильным с научной точки зрения. Существуют надежные методы определения углеводов в картофеле, но растворимая некрахмальная фракция и фракция определенных крахмальных зерен неотличимы друг от друга точными практическими средствами.
