Технология производства крахмала из картофеля

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 21.09.2024

При достаточном количестве картофеля (даже некондиционного) советую приготовить крахмал в домашних условиях. В отличие от магазинных аналогов он не содержит химических добавок. Технология получения картофельного крахмала намного проще, чем кажется. Нужное оборудование есть на каждой кухне, а кроме клубней требуется только чистая вода.

Для приготовления крахмала годится любой картофель: большой, мелкий, только собранный, перезимовавший, подмерзший, сморщенный. Лишь бы не гнилой и порченый. Выход готового продукта зависит от содержания крахмала в самих клубнях, для большинства сортов это 14-20%. Средние показатели – с 1 ведра картошки получается 1-1,5 кг домашнего крахмала.

Рецепт домашнего крахмала из картофеля

1. Клубни хорошо помыть холодной водой, вырезать подгнившие и порченые части. Желательно очистить кожуру. Но если картошка очень мелкая или нет времени, можно не чистить, просто потом дольше придется вымывать крахмал, чтобы он стал белым.

2. Измельчить картошку на мелкой терке или пропустить через мясорубку. В емкость с пюре (или на терку) подливать воду, чтобы смесь была всегда жидкой. Картофель будет отдавать в воду крахмал.

3. Картофельное пюре залить 10 литрами воды, перемешать.

4. Процедить через сложенную вдвое марлю или сито. Мезгу (твердую часть) хорошо отжать. Выжимки больше не используются.

5. Отстоять жидкость 10-15 минут пока крахмал не осядет на дно. Вода будет мутная, а сверху появится белая пена, это нормально.

6. Аккуратно слить воду, затем добавить чистую (можно меньшее количество) и перемешать. Снова подождать, пока крахмал осядет.

Общая технологическая схема [17, 92]

Для крахмало-паточной промышленности заготавливают в основном среднеспелые и позднеспелые сорта картофеля. В соответствии с ГОСТ 26832–86 картофель, предназначенный для промышленной переработки, должен иметь следующие показатели: крахмалистость клубней — не ниже 14 %, размер по наибольшему диаметру — не менее 30 мм. К приемке не допускаются проросшие, загнившие, подмороженные и недоспелые клубни. Допускается наличие 5 % клубней диаметром от 20 до 30 мм, 2 % позеленевших, поврежденных механически или вредителями, пораженных фитофторой, сухой гнилью.

Картофель, поступающий на переработку, содержит в среднем 75 % воды и 25 % СВ, включающих, %: крахмала — 18,5, азотистых веществ — около 2, клетчатки — 1, сахаров — 0,8, липидов — 0,2, минеральных веществ — 0,9, прочих веществ — 1,6. Содержание крахмала в клубнях может колебаться от 12 до 25 %, что соответствует количеству СВ 18–30 %.

Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала приведена на рис. 15.6.35.

Рис. 15.6.35. Технологическая схема получения картофельного крахмала

Основные стадии процесса [17, 93]

Картофель хранят в буртах при температуре 2–8 °С. Хранить картофель свыше 5–8 месяцев нецелесообразно, т. к. это приводит к значительным потерям СВ.

На производство картофель подают с помощью гидравлического транспортера (принцип действия, как и при подаче сахарной свеклы в свеклосахарном производстве), при этом частично удаляют легкие примеси, песок и землю. В конце желоба транспортера обычно устанавливают небольшой приямок с решеткой для удаления гидротранспортерной воды.

Мойку картофеля осуществляют в моечных машинах комбинированного типа (чаще всего КМЗ-57М), имеющих: камеры с высоким уровнем воды, где отделяют легкие примеси; камеры с низким уровнем воды, в которых отделяют землю; сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Моечные машины снабжены ботво-, песко- и камнеловушками. Продолжительность процесса мойки составляет 10–14 мин, расход воды — 200–400 масс. % от массы картофеля.

Чтобы извлечь крахмал, находящийся внутри клеток картофеля в виде крахмальных зерен, необходимо вскрыть клеточные стенки. Для этого на терочных машинах производят измельчение картофеля с получением суспензии (кашки).

Измельчение проводят дважды: при первом измельчении используют пилки с высотой зубьев 1,5–1,7 мм, для повторного измельчения (перетир) — 1,0 мм. Качество измельчения характеризуется коэффициентом измельчения (K):

где А — содержание свободного крахмала в кашке, %; В — содержание связанного крахмала в кашке, %.

На современных предприятиях коэффициент измельчения достигает 85–95 %, в том числе при первом измельчении — 79–85 % и при перетире — 6–10 %.

В кашку после измельчения вводят сернистую кислоту как антисептик, что предотвращает активное развитие микрофлоры.

Необходимой стадией является отделение сока, поскольку при контакте с ним качество крахмала ухудшается за счет потемнения, связанного с ферментативным окислением тирозина. Картофельный сок отделяют на осадительных шнековых центрифугах.

Шнековая осадительная центрифуга (ОГШ) состоит из горизонтально расположенных барабанов: наружного сплошного с цилиндрической и конической частями и внутреннего с закрепленным на нем шнеком. Оба барабана вращаются в одну сторону, причем внутренний с опережением на 15–25 с –1 . Под действием центробежной силы происходит разделение кашки на две фракции. Картофельный сок выводится через окна в торце цилиндрической части барабана, а осадок продвигается шнеком к меньшему основанию конической части и выгружается через окна в сборник, где разбавляется водой. На центрифугах отделяют до 70 % картофельного сока концентрацией 3,5–5 %. Потери крахмала с соком составляют 0,2–0,3 %.

Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги осуществляют на ситовой станции. Здесь на различных ситовых аппаратах от кашки отделяют и промывают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал.

Барабанно-струйное сито (БСС) состоит из вращающегося перфорированного конического барабана, на внутренней поверхности которого закреплены металлические рамки в виде секторов, обтянутых одной или двумя разными по размеру ячеек сетками. Кашка подается в вершину ситового конуса. Барабан вращается с частотой 900 с –1 . Под действием центробежной силы кашка равномерно распределяется по внутренней поверхности барабана и продвигается к большему основанию. Навстречу движению кашки через внутренний вал подается вода или крахмальное молоко, которая орошает кашку и отмывает крахмал.

Центробежно-лопастное сито (ЦЛС) по своему устройству напоминает вентилятор или центробежный насос. Лопатки рабочего колеса заменены на лопастные камеры с ситами, вогнутыми по направлению вращения. Под каждым ситом расположены приемники. Кашка по внутренней трубе через щелевидные отверстия питателя, расположенного в центре ротора, поступает в ротор и течет по ситам к периферии. Крахмальное молоко процеживается, попадает в камеры и выводится через отверстия. Надситовый продукт перемещается по поверхности сит от центра аппарата и сходит в приемник мезги.

Для отмывания свободного крахмала кашку последовательно обрабатывают на БСС и ЦЛС и направляют на повторное измельчение, после чего ее вновь промывают на этих аппаратах.

После выделения мезги крахмальная суспензия содержит некоторое количество мелкой мезги (4–8 %) и водорастворимых веществ (0,1–0,5 %), поэтому ее подвергают очистке (рафинированию) посредством промывания водой на центробежных ситах, гидроциклонах или дуговых ситах. Концентрация крахмальной суспензии, поступающей на рафинирование, должна быть 12–14 %, а концентрация рафинированной суспензии — 7–9 %.

В картофелекрахмальном производстве применяют микрогидроциклоны с внутренним диаметром цилиндрической части 20 мм, высотой конуса 92 мм и углом конуса около 12 °; диаметр входного сопла — 3,3 мм. На производстве работают станции гидроциклонов СГ-4М (100 т/сут. картофеля) и СГ-5М (200 т/сут. картофеля) [91]. Схема выделения крахмала на циклонной установке предусматривает двукратное измельчение картофеля. На станцию подается незначительно разбавленная тонко измельченная картофельная кашка, которая разделяется на крахмальную суспензию и смесь мезги и картофельного сока. Смесь выводится через верхний сход первой ступени, крахмальная суспензия — через нижний сход последней ступени.

Рафинирование крахмальной суспензии можно проводить также на дуговых ситах. Слабонапорное дуговое сито марки РЗ-ПРД состоит из расположенной под углом ситовой поверхности, укрепленной на раме, вставленной в корпус. Продукт под небольшим давлением поступает сверху на ситовую поверхность. Крахмальная суспензия проходит сквозь сито и собирается в корпусе, а мезга сползает в нижнюю часть сита и выводится.

Качество сырого картофельного крахмала [17, 92]

Выход картофельного крахмала по отношению к массе переработанного сырья в среднем равен 15,7 %, потери его составляют 1,9–2,8 %. Отношение массы полученного крахмала к массе крахмала, содержащегося в сырье, выраженное в процентах, называется коэффициентом извлечения крахмала и составляет 82–88 %.

Таблица 15.6.36

Характеристика сырого картофельного крахмала [92]

Показатели	Марка А			Марка Б
Показатели	I	II	III	I	II	III
Содержание влаги, %, не более	40	40	40	52	52	52
Содержание золы общей в пересчете на СВ крахмала, масс. %, не более	0,35	0,55	0,75	0,35	0,55	0,75
Кислотность в пересчете на 100 г СВ крахмала при индикаторе фенолфталеине, мл 1 н. раствора NaОН, не более	12	25	40	25	35	45
Содержание мезги (некрахмала) в пересчете на СВ крахмала, масс. %, не более	0,12	0,20	0,45	0,15	0,25	0,50

Сырой крахмал не подлежит длительному хранению, и поэтому его перерабатывают в сухой крахмал, бескислотные декстрины, модифицированные крахмалы, патоку, глюкозу и др.

Использование побочных продуктов [17, 94]

Побочными продуктами картофелекрахмального производства являются мезга и картофельный сок. Из 25 % СВ картофеля извлекается примерно 15,7 % крахмала, остальные 9,3 % СВ распределяются примерно поровну между мезгой и картофельным соком.

Картофельный сок содержит 5–7 % СВ:

CВ картофельного сока, %:
азотистые вещества	> 40
растворимые углеводы	20–25
минеральные вещества	9–12
крахмал	3–5
жир	~ 3
СВ мезги, %:
крахмал	45–50
клетчатка	25–30
растворимые углеводы	25–30
белки	5
минеральные вещества	5–6

С целью рационального использования побочных продуктов перспективно перерабатывать картофельный сок и мезгу в углеводно-белковый гидролизат и белковый корм [95]. Для этого смесь мезги и картофельного сока с содержанием СВ 8–12 % разваривают при температуре 110–120 °С, в результате чего около 30–40 % белковых веществ сока коагулирует. После охлаждения до 62–64 °С, в смесь вносят ферментный препарат и ведут осахаривание крахмала в течение 2,5–3 ч. Далее смесь фильтруют и жидкую фазу направляют на уваривание до содержания СВ 50 %. Полученный углеводно-белковый гидролизат представляет собой густую коричневую жидкость с приятным запахом. В его состав (табл. 15.6.37) входят глюкоза, мальтоза, сахароза, протеины и минеральные вещества.

Таблица 15.6.37

Состав углеводно-белкового гидролизата и белкового корма [93]

Компоненты	Содержание, масс. % от массы СВ
Компоненты	Углеводно-белковый гидролизат	Белковый корм
Углеводы, в т. ч.	65–66	40–41
редуцирующие сахара	35	15
Белковые вещества (N×6,25), в т. ч.	Не менее 16	Не менее 20
свободные аминокислоты	5	2
Клетчатка	—	30–32
Минеральные вещества	13–14	6
Прочие вещества	5	4

Осадок, полученный при фильтровании, представляющий собой белковый корм, высушивают до влажности 10 %.

Читайте также: