Технология получения крахмала из кукурузы
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 21.09.2024
На эндосперм приходится 79—80%, алейроновый слой 12—14, плодовые и семенные оболочки 6—7, зародыш 2,8—3,5% массы обрушенного зерна.
Химический состав рисового зерна (в %): крахмал 70, клетчатка 5,7—12,2, пентозаны 2—3, сахара 1,5—2,5, белок 6,5—11, жир 1,6—2,7, зола 5,5—6,8.
Выход основного (полированного) риса составляет 37—65% массы зерна* рисовой мучки — 1,§—4,0%, дроблении — 2,1—11,0% массы зерна.
Глава V. ТЕХНОЛОГИЯ КУКУРУЗНОГО КРАХМАЛА
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНОЛОГИИ КУКУРУЗНОГО КРАХМАЛА
Целью процесса производства сырого кукурузного крахмала является максимальное извлечение этого полисахарида из зерна в возможно более чистом виде и с минимальным изменением его природных свойств, проведение эффективного разделения и подготовки к переработке других ценных составных частей зерна, зародыша, оболочек, белковых вешеств и растворимых соединений.
Эта цель достигается в производстве путем использования следующих методов воздействия на зерно и промежуточные продукты, получаемые при его переработке:
многоступенчатого мокрого измельчения зерна с сохранением целого зародыша, минимальным разрушением оболочек зерна и максимальным освобождением из клеток зерен крахмала;
выделения и промывания зародыша и оболочек мокрым сетованием;
разделения разных по плотности и размеру частиц белка и зерен крахмала под действием центробежных сил с помощью быстроходных центробежных сепараторов.
В производстве кукурузного крахмала протекают различные микробиологические процессы. В одном случае, при замачивании зерна, направленное молочнокислое брожение не только не мешает, но и помогает производству, однако в других, например при измельчении зерна, ситовании и разделении крахмала и белка, развитие микрофлоры затрудняет работу, ухудшает качество готовой продукции.
Производство кукурузного крахмала включает следующие основные технологические операции (схема V):
замачивание зерна в теплом растворе разбавленной сернистой кислоты с целью размягчения зерна и удаления из него основной части растворимых веществ;
дробление замоченного зерна с целью выделения зародыша; выделение и промывание зародыша;
тонкое мокрое измельчение зерновой кашки для освобождения связанных зерен крахмала, заключенных в клетках эндосперма;
выделение из крахмальной суспензии частиц оболочек зерна и стенок клеток эндосперма, отделение от них свободного крахмала промыванием и мокрым ситованием;
разделение крахмало-белковой суспензии с целью выделения взвешенных белковых веществ;
промывание крахмала для очистки его от остатка растворенных в основном азотистых веществ.
Кукурузное зерно i
Замачивание - RSSO^ – f – RSH, где S — сера, R — остаток белковой молекулы.
Белки с восстановленными сульфгидрильными группами обладают повышенной реакционной способностью, легче подвержены гидратации и протеолизу, тиосульфат белка имеет повышенную растворимость в воде. Скорость набухания белка больше и степень его расщепления выше у свежей кукурузы по сравнению со старой, высушенной.
Степень освобождения крахмала увеличивалась с ростом концентрации иона бисульфита (HSCXf) от 0,05 до 0,2%. При зна – ‘ чениях ниже 9 рН среды не оказывает существенного влияния на освобождение крахмала при замачивании тонких срезов эндосперма.
Количество крахмала, пентозанов, жира и клетчатки остается при замачивании практически неизменным, а их процентное содержание после замачивания (к СВ зерна) несколько увеличивается (табл. 44) Такое изменение химического состава зерна связано с переходом в замочную воду 70% минеральных веществ, 42% растворимых углеводов и 16% азотистых веществ. При этом зародыш теряет 60%, а эндосперм — около 13—14% белковых веществ. Указанное различие обусловлено неодинаковым качественным составом белков зародыша и эндосперма. Содержание растворимых веществ в зерне при замачивании диффузионным 146
Таблица 44. Изменения химическсго состава зерна кукурузы в результате замачивания (в °п по СВ)
Как же получают крахмал из кукурузы? Крахмальные зерна, как известно, заключены в клетках растительной ткани. Стало быть, получение крахмала сводится к полному извлечению его из этих клеток, что является довольно сложным делом. Приведем рецепт кукурузного крахмала.
Технология производства кукурузного крахмала
Производство кукурузного крахмала состоит в следующем. Прежде всего, зерна замачивают в теплой воде, содержащей примерно четверть процента сернистой кислоты. Сернистая кислота способствует размягчению зерна и, кроме того, она препятствует развитию нежелательных микроорганизмов.
Во время замочки часть белковых веществ и солей уходит в раствор. Получаемый при замочке кукурузный экстракт имеет большую кормовую ценность. После замачивания зерно подвергается дроблению, вследствие чего зародыш отделяется от эндосперма.
Так как зародыш содержит много жира, то он легче остальной части зерна; этим свойством пользуются для выделения зародыша из массы дробленого зерна по разности удельных весов. Вслед за выделением зародыша дробленое зерно — крупку — подвергают тонкому измельчению — размолу для окончательного освобождения крахмала из растительных клеток.
Далее идет ряд операций, связанных с выделением крахмального молока, то есть взвеси крахмала и примесей в воде. Операции эти осуществляют на ситовых аппаратах и объединяют их общим термином — ситова-ние.
Крахмальное молоко затем подвергают очистке или, как говорят, — рафинированию. Рафинированное крахмальное молоко содержит от 11 до 14% сухих веществ. Основную массу сухих веществ молока (80—92%) составляет крахмал. Крахмальное молоко содержит также 6—10% белковых веществ, незначительное количество жира, минеральных солей и других примесей.
Следовательно, дальнейшая задача заключается в возможно более полном освобождении крахмала от белка и прочих примесей. Это достигается промыванием и фильтрацией. Очищенный сырой крахмал затем подсушивают до влажности 13%. При переработке кукурузного зерна в крахмал выход последнего колеблется в пределах от 60 до 66% в расчете на безводную кукурузу.
Из общего количества крахмала, содержащегося в зерне, извлекают от 86 до 93,5%. Уместно заметить, что в производстве крахмала применяют в качестве сырья преимущественно крахмалистые сорта кукурузы.
В них больше крахмала и меньше белковых веществ, затрудняющих выделение и очистку крахмала. Вырабатывают крахмал также из зубовидной и полузубовидной кукурузы.
Основные виды крахмала. Основное сырье, используемое для производства кукурузного крахмала. Технологическая схема производства кукурузного крахмала. Современная техническая оснащенность кукурузокрахмальных предприятий. Характеристика готовой продукции.
| Рубрика | Кулинария и продукты питания |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2015 |
| Размер файла | 600,4 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Основное сырье для производства кукурузного крахмала
Технологическая схема производства
Характеристика готовой продукции
Список использованной литературы
Крахмал самый распространенный углевод на свете: картошка, мучное, крупы, все зерновые и бобовые по большей части состоят из крахмала. Основные виды крахмала: картофельный -- получают из клубней картофеля, образует вязкий прозрачный клейстер; кукурузный -- молочно-белый непрозрачный клейстер, имеет невысокую взякость, с запахом и привкусом, характерными для зерна кукурузы; пшеничный -- обладает невысокой вязкостью, клейстер более прозрачный по сравнению с кукурузным.
Крупнейший потребитель крахмала в российской экономике - целлюлозно-бумажная отрасль, которая закупает более 60% от всего объема производства крахмала в стране. Около 15% приходится на пищевую промышленность (хлебопекарная, кондитерская, пивоваренная и мясная отрасли). Широко используется крахмал также в текстильной, химической и фармацевтической отраслях.
Основную долю в структуре продаж занимает кукурузный крахмал - примерно 70% от общего объема реализации крахмала.
Вторым по популярности видом крахмала является картофельный, он занимает около 19% от общего объема продаж.
Производство крахмала в России в целом, как и во всем мире, - это одно из направлений переработки сельскохозяйственной продукции. К тому же, в России в последнее время возникают и развиваются новые, перспективные отраслевые сегменты, к примеру, сегмент модифицированных крахмалов не пищевого назначения, что приведет к оживлению на самом рынке крахмала.
Рис. 1 - Области-производители крахмала в России.
Кукуруза - ценное сырье для крахмало-паточного и спиртового производства, а также непревзойденная фуражная культура. При выращивании на силос она дает с гектара 500--1000 ц зеленой массы, обладающей высокими кормовыми качествами. Исследования показали, что в процессе формирования и созревания химический состав кукурузного зерна сильно изменяется: происходит накопление крахмала и жира, а содержание азотистых и минеральных веществ уменьшается. Во всех зонах возделывания кукурузы в нашей стране районированы и выращиваются сорта и гибриды, приспособленные к местным условиям и наиболее урожайные в данном районе. Перечень районированных сортов и гибридов кукурузы ежегодно уточняется и пополняется новыми. Сорта и гибриды кукурузы с длинным вегетационным периодом, как правило, более урожайны, чем скороспелые. Поэтому районирование сортов и гибридов производится раздельно для посева кукурузы на силос и спелое зерно.
В последние годы в большинстве областей вместо ранее распространенных сортов, а также межсортовых гибридов районируются сортолинейные и межлинейные гибриды. По сравнению с сортами гибриды являются более ценными при посеве не только на зерно, но и на силос с уборкой в период молочно-восковой спелости Они дают высокие урожаи зеленой массы, отличающейся хорошим качеством. Наибольшее распространение имеет кукуруза с зерном желтой и белой окраски, реже - с оранжевой и вишнево-красной. Совсем редко встречаются сорта кукурузы с зернами почти черными или темно-синими.
Кукурузный крахмал - это белый не особо прозрачный клейстер, имеющий невысокую степень вязкости. Запах и привкус крахмала характерны для зерна кукурузы. В результате сушки он становится сыпучим веществом, порошком белого цвета с едва уловимым желтым оттенком. Что касается, его химического состава, то для кукурузного крахмала характерно чрезмерно низкое содержание таких веществ, как протеин и зола. Основными свойствами крахмала кукурузного можно назвать повышенную способность к набуханию даже в холодной воде. Довольно интересно, что по сравнению с исходным продуктом, набухший крахмал не меняется на химическом уровне.
В пищевой промышленности крахмал кукурузный применяется в мясомолочных и хлебопекарных отраслях, при производстве кетчупа и майонеза. Хозяйки добавляют этот продукт при изготовлении различных соусов и пудингов, а также начинок для пирогов. В тех случаях, когда действие клейковины необходимо ослабить, придав особую нежность и большую мягкость готовому продукту, этот порошок как раз кстати. с пониженной влажностью используют В кондитерской промышленности при изготовлении мягких конфет незаменим пересушенный крахмал, так как он обладает пониженной влажностью
Польза крахмала кукурузного прослеживается не только в кулинарии, но и в области медицины. Он является важным ингредиентом при изготовлении присыпок, мазей, микстур, косметических пудр, различных паст и средств, применяемых для лечения заболеваний кожи.
Кроме того, употребление в пищу продуктов с небольшим содержанием этого сыпучего вещества может положительно сказаться на здоровье человека. Польза крахмала кукурузного обусловлена способностью активизировать формирование мышечной массы и питать нервные клетки.
Вред крахмала кукурузного прослеживается при наличии индивидуальной непереносимости исходного продукта, то есть кукурузы, но такое встречается крайне редко. Проявляется в виде аллергических реакций, астмы и кожной сыпи.
Основное сырье для производства кукурузного крахмала
кукурузный крахмал технологический сырье
Основным сырьем для производства кукурузного крахмала является зерно кукурузы. Для производства крахмала целесообразно использовать виды кукурузы, содержащей большое количество крахмала:
· Кремнистая. Характеризуется сильно развитым роговидным слоем эндосперма. Зерно гладкое, неморщинистое, слабо удлиненное формы с округлой вершиной. Внутренняя часть эндосперма мучнистая. Отличается коротким вегетационным периодом и повышенной засухоустойчивостью, хорошо хранится. В зерне содержится 65-83% крахмала, до 18% белка, 3-7% жира.
· Зубовидная. Зерно гладкое, неморщинистая, блестящее только с боков, продолговато-удлиненное, с вдавленной вершиной По форме зерно напоминает конский зуб. Отличается сравнительно длинным вегетационным периодом. В верхушке зерна эндосперм мучнистый, по бокам - роговидный. В зерне содержится 70-75% крахмала, до 15 белка, 3-6% жира.
· Крахмалистая (мучнистая). Зерно гладкое, матовое, с округлой вершиной. Эндосперм почты нацело мучнистый, без заметных признаков роговитости. Зерно обладает высокой гигроскопичностью, легко подвержено грибным заболеваниям, нестойко при хранении и не дает высоких урожаев. Используется главным образом в крахмалопаточной и спиртовой промышленности. Содержит около 12% белка, 5% жира и более 80% крахмала.
Является мутантом зубовидных североамериканских сортов, которые в результате проявления гена wx в связи необычными условиями выращивания могут появляться в различных районах Земли. Характеризуется двухслойностью эндосперма. Крахмал эндосперма состоит почти на 100% из амилопектина, обладающего сильной клейкостью.
Требования к качеству кукурузного крахмала, предусматриваются нормативной документацией. Основным из них является: ГОСТ Р 51985-2002 Крахмал кукурузный. Общие технические условия.
По органолептическим и физико-химическим показателям кукурузный крахмал должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1 - Органолептические и физико-химические показатели кукурузного крахмала.
Технология компании Альфа Лаваль мокрого помола кукурузы является промышленным стандартом, применяемым более чем на 170 предприятиях во всем мире. Данная передовая технология характеризуется высоким выходом продукта, надежностью и низким потреблением воды. Компоненты и системы Альфа Лаваль сконструированы специально для производства крахмала и обеспечивают улучшенные рабочие характеристики, максимальную работоспособность и низкие операционные затраты.
Основная сепарация
Сепаратор Альфа Лаваль Merco — это промышленный стандарт оборудования для отделения крахмала от глютена. Он сконструирован специально для производства крахмала и обеспечивает идеальное сочетание высокой производительности и малого энергопотребления. Надежная конструкция гарантирует длительный срок службы, безотказную работу, а также низкие затраты на обслуживание и эксплуатацию. С 1970-х гг. наша компания установила более 1800 сепараторов Merco, и большинство этих машин продолжает работать в настоящее время.
Концентрирование глютена
Использование сепаратора Merco в качестве концентратора глютена позволяет достичь значения 150 г/л, что недостижимо для любой аналогичной машины на рынке. Такая высокая концентрация обеспечивает низкое энергопотребление на стадии обезвоживания, когда используются вращающиеся вакуум-фильтры.
Концентрирование потока помола (MST) и осветление
Универсальность сепаратора Merco делает его идеальным выбором для концентрирования потока помола перед разделением крахмала и глютена. Merco MST обеспечивает стабильность выхода независимо от условий подачи, что улучшает эффективность основной сепарации.
Также сепаратор Merco может использоваться в роли осветлителя для восстановления крахмала и глютена, поступающего из верхнего схода гидроциклона промывки.
Обезвоживание глютена
Альфа Лаваль предлагает выбор, состоящий из двух технологий обезвоживания глютена, — вращающиеся вакуум-фильтры или декантерные центрифуги. Применение вакуум-фильтров является традиционным методом обезвоживания глютена. Декантерные центрифуги обеспечивают высокоэффективное обезвоживание с одновременным соблюдением более жестких гигиенических стандартов. Кроме того, эти центрифуги занимают меньшую площадь и лучше осушают продукт.
Выпаривание жидкого кукурузного экстракта
Системы Альфа Лаваль для выпаривания построены на основе собственной технологии Alfa Flash, позволяющая добиться компактности и энергоэффективности. Сочетание высокой скорости и интенсивной турбулентности потока минимизирует образование отложений. Потребление пара может быть сокращено на 50% даже для существующих систем выпаривания за счет реконструкции, использующей технологию Альфа Лаваль. В ряде случаев такие системы позволяют окупить инвестиции менее чем за один год.
Промывка крахмала
Многоступенчатые системы Альфа Лаваль для промывки крахмала, использующие гидроциклоны, имеют идеальное сочетание высокой эффективности и надежности. Высококачественные материалы и малые допуски при изготовлении циклонет мультициклонов Альфа Лаваль обеспечивают эффективную промывку и низкий уровень примесей в конечном продукте.
Выделение зародыша
Двухступенчатые системы Альфа Лаваль для выделения зародыша, использующие гидроциклоны, обеспечивают высокую эффективность сепарации и требуют минимальной площади. В системе отсутствуют движущиеся части, она имеет высокую надежность, а техническое обслуживание установки не вызовет затруднений.
Отделение камней и песка
Данная установка Альфа Лаваль защищает технологическое оборудование, находящееся ниже в производственной цепочке, от попадания песка и других загрязнителей. Высокая эффективность сепарации минимизирует риск возникновения проблем в высокоскоростных сепараторах. В установке отсутствуют движущиеся части, она имеет высокую надежность. Быстрая и простая процедура замены индивидуальных циклонов гарантирует низкие эксплуатационные затраты. Компактная система требует для размещения минимальной площади.
Технологические процессы нагрева и охлаждения
Альфа Лаваль поставляет широкий спектр разборных и сварных пластинчатых теплообменников (ПТО), имеющих высокий тепловой КПД, компактную конструкцию, а также низкие затраты на обслуживание и эксплуатацию. В дальнейшем имеется возможность повышения производительности разборных ПТО за счет добавления дополнительных пластин. Пластинчатые теплообменники WideGap Альфа Лаваль предназначены для работы с волокнистыми средами и поэтому подвержены образованию отложений в минимальной степени.
Recycle your energy
Investments in waste heat recovery are often very profitable. Payback periods are typically less than a year.
Читайте также: