9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Получение картофельного крахмала

Технология производства картофельного крахмала

Картофель (Solanum tuberosum) — один из основных видов сырья для получения крахмала. Крахмал картофельный представляет собой сыпучий порошок, который окрашен в белый цвет, хотя иногда допускается и желтый оттенок. Получают его при переработке картофельных клубней. Продукт не имеет ни вкуса, ни запаха.

В технических сортах картофеля урожайность составляет 250—350 ц, выход крахмала 45—60 ц с 1 га сорта устойчивы к болезням, вырождению, лежкие, клубни с тонкой кожурой, отличаются низким содержанием клетчатки, белковых веществ, соланина, сахара, пониженной активностью окислительных ферментов, крупным крахмальным зерном.

Хранение. Картофель хранят в течение 120—130 дней. Более длительное хранение нецелесообразно из-за возможной порчи сырья. Больные клубни использовать в производстве нежелательно, так как они вносят инфекцию, вызывают образование слизи, накопление азотистых веществ, пенение соковых вод, повышение кислотности; крахмал получается низкого качества.

Технологическая схема приготовления картофельного крахмала

Крахмал в виде зерен находится в клеточном соке клубней картофеля. Задача производства —выделить зерна крахмала из клеток, освободить их от клеточного сока и мезги, промыть, высушить, упаковать.

Основные операции в приготовлении крахмала. Подача картофеля в производство; мойка клубней, удаление тяжелых и легких примесей; измельчение картофеля на терках и получение кашки; выделение из кашки основного количества клеточного сока на центрифугах; вымывание свободного крахмала из кашки и получение крахмального молока; отделение соковой воды из крахмального молока; рафинирование крахмального молока — очистка от взвешенных примесей на ситовых аппаратах; промывание крахмала—разбавление и концентрирование крахмального молока для удаления растворимых веществ; механическое обезвоживание крахмала; сушка; отделка сухого крахмала (дробление, просеивание); упаковка и маркировка крахмала.

Получения крахмала высокого качества. Для получения крахмала высокого качества имеет значение тщательная мойка клубней, быстрое отделение клеточного сока от кашки и освобождение зерен от примесей, непродолжительное время сушки в заданном режиме — в начальном периоде при пониженной температуре 40—45°, досушка при 80°.

Готовый сухой крахмал упаковывают в мешки из льняной или джутовой ткани емкостью 50, 60, 70, 75 кг. Так как крахмал дает большой распыл, а крахмальные зерна способны проходить через самую плотную ткань, мешки проклеивают крахмальным клейстером и просушивают.

Упаковка. При упаковке сухого крахмала в бумажные многослойные мешки необходима дополнительная упаковка в тканевые мешки. Сухой крахмал фасуют в бумажные и целлофановые пакеты, в картонные коробки массой от 100 до 1000 г. Пакеты и коробки упаковывают в ящики емкостью 30 кг.

Побочные продукты

Побочными продуктами картофелекрахмального производства являются сухая мезга, концентрированный клеточный сок. Мезга используется на корм скоту, клеточный сок — на выработку кормовых дрожжей. Сточные воды обеззараживаются и направляются на орошение и удобрение полей.

Применение

С развитием промышленности крахмал стали применять в состав различных лекарственных средств: мази, присыпки и другие. В косметологии крахмал известен в качестве отбеливателя для кожи, он абсорбирует явные выделения сальных и потовых желез, оздоравливает кожу.

Картофельный крахмал полезен для приготовления вкусного киселя и других кулинарных шедевров. Также этот продукт используют для выпечки. В частности, он может частично заменить муку. Он придает изделиям из теста рассыпчатость.

При помощи этого вещества крахмалят постельное белье, так оно становится более жестким и держит форму.

Вредными считаются рафинированные крахмалы, полученные в процессе промышленного производства (имеется в виду привычный белый порошок). В процессе пищеварения они повышают уровень инсулина, что впоследствии приводит к атеросклерозу, различным гормональным нарушениям и патологии глазного яблока. Но помните, что вред крахмала будет сказываться только при высоком содержании этого порошка в продуктах, подвергающихся тепловой обработке.

Иногда это даже способствует развитию онкологических заболеваний. Ведь при высокотемпературной обработке в крахмале образуется ядовитое вещество. Об этом обязательно должны помнить любители чипсов и жареного картофеля.

Получение картофельного крахмала

Картофельный крахмал считается самым популярным углеводом. Практически каждая хозяйка не только знает, как он должен выглядеть, но и умеет приготовить его своими руками. В этой процедуре нет ничего сложного. Применение продукта в кулинарии позволяет готовить не только соус, но и вкусный кисель.

Получение картофельного крахмала

Виды крахмала

Выделяют несколько видов этого порошка:

К зерновым видам можно отнести обычную пшеничную муку или кукурузный продукт. К корневым относятся патока, порошок из картошки и амаранта. Зерновой вид более плотный и ему нужна высокая температура для растворения. Он может застывать, если его охладить. Соусы, которые готовятся из этой разновидности, более плотные и имеют выраженный цвет.

Корневые виды, в частности крахмал из картофеля, характеризуются небольшим временем для приготовления. Все блюда, которые из них готовятся, обладают прозрачной текстурой и не застывают при охлаждении. Продукт из картошки может растворяться даже в низких температурах (от 10°С и выше), тем более, что узнать его вкус довольно просто. Он всегда напоминает немного сырую картошку.

Продукция из картофеля загущается намного быстрее, по сравнению с другим видом. Его гранулы немного хрупкие, поэтому, как только блюдо доходит до нужной густоты, все гранулы начинают растворяться, и создается однородная масса.

Массовая доля продукта

Нельзя точно определить массовую долю крахмала. Существуют разновидности картофеля как со средним содержанием углевода (около 25%), так и с высоким (более 30%). Обычно после пищевой обработки они приобретают рассыпчатость и мучнистость. Идеально подойдут, чтобы приготовить пюре или густой крем-суп. Если в картошке содержится мало углеводов, то она подходит только для приготовления фри, мундиров или овощных салатов.

Массовая доля зависит от большого количества факторов. Часто на этот показатель влияют условия хранения продукции, сроки ее хранения и уровень созревания. Для определения уровня крахмала следует проводить длительные исследования в лаборатории. Но существует 1 выход, который позволяет определить долю в домашних условиях. Делают это, обращая внимание на внешний вид плода. Чем больше в нем будет розового оттенка (на кожуре), тем выше уровень крахмала в этом сорте. Можно использовать медицинский мед. Если капнуть им на картофель, то оттенок синего цвета покажет примерный уровень. Высокий процент содержания углевода характеризуется насыщенным синим цветом, вплоть до фиолетового.

Приготовление в домашних условиях

Приготовить крахмал не слишком сложно

Создать картофельный крахмал в домашних условиях не так уж и сложно, как может показаться на первый взгляд. Существует несколько основных способов измельчения корнеплодов для того, чтобы создать продукт высокого качества.

Некоторые люди предпочитают использовать мясорубки. Этот метод более быстрый, но с помощью терки вы сможете получить более качественный продукт, ведь вы увидите повреждения во внутренней структуре картофеля.

Правильное измельчение

Если вы решили сами приготовить крахмал из картофеля, то сделать это можно, используя совершенно любую картошку, даже остатки с прошлого года. Чтобы получить домашний крахмал из картофеля, вам не придется долгое время выбирать качественные корнеплоды.

  1. Если времени в обрез, не обязательно очищать корнеплод от кожуры. Вам нужно всего лишь промыть его под обильным количеством проточной воды и удалить все поврежденные или прогнившие части.
  2. После этого нужно мелко измельчить плод с помощью терки. Придется каждые 2-3 минуты поливать терку холодной водой, чтобы в ней скапливалась мякоть.

Для получения картофельного крахмала высокого качества следует удалять кожуру и несколько раз тщательно промыть картофель от загрязнений. После этого можно приступать к измельчению на терке и снова ее придется часто поливать холодной водой.

Получения углевода

Как только вы измельчите все приготовленные корнеплоды, важно отфильтровать воду из емкости, куда попадала мякоть. Для этого нужно процедить смесь через мелкое сито. Можно использовать марлю, сложенную в несколько слоев. Процеживать придется в кастрюлю, покрытую плотным слоем эмали. Теперь смесь оставляют в таком положении на 3-5 часов, чтобы крахмал из картофеля осел на дне кастрюли. После этого меняют старую воду на чистую. Спустя указанное время, нужно снова отфильтровать воду по этому же принципу. Вымачивать крахмал нужно до тех пор, пока не удастся получить высококачественный углеводный продукт.

После того, как вам удалось отжать воду из крахмала из картофеля в домашних условиях, влажный крахмал нужно разложить на плотном покрытии (доска, фанера или пергамент) и поместить в духовой шкаф на 1 час. Важно обратить внимание на то, что температура просушки должна быть 35-40°С. Если превысить эту температуру, то продукт станет похожим на клейстер. Можно сушить вещество и в обычном сухом и теплом помещении. Насколько он просох, можно определить, потрогав вещество. Зрительно может показаться, что углевод полностью сухой, хотя на ощупь он будет еще сыроватым.

Как только он высохнет, следует выложить его на доску и прокатать по нему с помощью кухонной скалки. Он приобретет более рассыпчатую структуру. Не следует обращать внимание на то, что у домашнего картофельного крахмала цвет более желтый. Натуральный продукт характеризуется желтым цветом, вот только на производстве его немного обесцвечивают, он становится модифицированным. С 20 картошек получают упаковку крахмала, весом до 200 г.

Бизнес по производству картофельного крахмала

Помимо консервирования картофеля это сырье является основным для получения крахмала. Крахмал производят на крупных специализированных предприятиях, на небольших заводах и даже в мелких цехах. В качестве сырья можно использовать как обычный продовольственный картофель, так и мелкий, который, как правило, отбраковывается по размерам при сушке или заморозке. Главное требование – картофель должен быть зрелым, так как в молодых незрелых клубнях средний размер крахмальных зерен меньше, соответственно, качество готового крахмала из них будет ниже, а количество потерь при производстве – выше.

В среднем в одном клубне содержится около 18 % крахмала от общего веса. При извлечении крахмала клеточные стенки сырья разрушаются, из них извлекается максимально большое количество крахмальных зерен, которые затем отделяются от жидкости и примесей и высушиваются. При получении крахмала используется холодная вода, сушка его производится при невысокой температуре. Так как сухой безводный крахмал имеет удельный вес 1,65 г на мл, то крахмальные зерна при отделении от клеток мякоти быстро осаждаются. Это позволяет улавливать их в виде осадка и отделять при помощи центрифуги от жидкой части.

Производство крахмала состоит из нескольких операций. Сначала весь картофель моется на специальной моечной машине, которая снабжена глубоким желобом с валом в верхней части. Расход воды при мойке картофеля составляет 4-5 куб. метров воды на 1 тонну сырья. Затем, как и при консервировании картофеля, клубни измельчаются. Но на этот раз они измельчаются таким образом, чтобы разрушить максимальное количество клеточных стенок (это позволит извлечь из них как можно больше крахмала). Однако чрезмерное измельчение затруднит последующее их отделение от крахмала и жидкости. Поэтому для измельчения картофеля его пропускают через терочные устройства, превращающие клубни в кашеобразную массу, основная часть крахмальных зерен в которой находится в свободном состоянии. Картофельная растертая масса собирается в сборник, а потом подается на сито. На линии могут использовать полуцилиндрическое, цилиндрическое (ротационное) и плоское (сотрясательное) оборудование. Именно здесь под воздействием воды крахмальные зерна отделяются от других составляющих массы. Больше половины крахмала проходит через сито вместе с водой и другими веществами. На сите при этом остается мезга, клетчатка и около 25 % крахмала. Чтобы уменьшить потери, оставшуюся кашку снова измельчают и пропускают через сито с более мелкими отверстиями. Крахмальные зерна, которые прошли через сито вместе с водой, называются крахмальным молочком. Раствор сливается в отдельный резервуар, где от воды отделяется крахмал путем отстаивания в чанах, отстаивания в потоке (на лотках или в желобках) или центрифугированием. В первом случае молочко сливается в баки и оставляется на 7-8 часов. Крахмал оседает на дне бака, а жидкость с образовавшейся пеной аккуратно сливается через фильтры для улавливания оставшегося в ней крахмала. Крахмал выгружается в промывной чан, где снова смешивается с водой и оставляется для оседания. С поверхности воды удаляется образовавшийся при вторичной промывке налет, а крахмал-сырец направляется на сушку. Сырец содержит до 55 % воды. В процессе сушки при температуре 45-50° уровень его влажности снижается до 20 %. Так как в результате этой операции в крахмале образуются комки, их необходимо потом измельчить. Наконец, готовый крахмал просеивается через бурат и упаковывается.

На большинстве современных предприятий используются автоматизированные линии по производству крахмала четырех сортов (экстра, высший, первый, второй). Они позволяют выполнять все операции – мойку сырья, измельчение, сбор и очищение каши, механическое обезвоживание полученного крахмала, выделение свободного крахмала из каши, обезвоживание и сушку – с минимальным участием людей и по безотходной технологии. Специальная гидроциклонная установка используется для разделения картофельной кашки на крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком.

Это позволяет значительно уменьшить расход свежей воды, который составляет в данном случае около 0,5 куб. метров на 1 тонну картофеля. Кроме того, практически полностью ликвидируются сточные воды, а получаемые концентрированные отходы (с содержанием около 7-10 % сухих веществ) идут на корм скоту в натуральном или переработанном виде. Такие установки не требуют большой производственной площади для размещения и отличаются высокой производительностью (до 10-15 тонн крахмала в сутки). Стоимость такого комплекта оборудования начинается от 7 миллионов рублей. При выборе помещений под производства и склады имейте в виду, что мелкая крахмальная пыль в воздухе может взрываться от соприкосновения с огнем. Поэтому на таком предприятии к оборудованию помещений, где вырабатывают крахмал (особенно на участках, где его сушат и упаковываются), предъявляются особые требования, в том числе и по соответствию правилам противопожарной безопасности. Кроме того, вам потребуется собственная система очистки сточных вод или наличие возможность расположения полей фильтрации около производства. Располагаться такое предприятие должно за городом. Также необходим собственный транспорт: картофель доставляется на завод с хозяйств в радиусе 100 км. Одна лишь стоимость доставки составляет на 6 тонн обработанного картофеля или 1 тонну готового крахмала порядка 1000 р. Для обслуживания среднего производства потребуется 14-16 человек, работающих в две смены. Средняя заработная плата работника составит около 18 тысяч рублей. Таким образом, расходы на заработную плату в себестоимости 1 тонны готовой продукции составляют 320 рублей. Прибавьте к этому расходы на закупку сырья (картофель), сульфат натрия, расходы на воду, электроэнергию, газ, покупку упаковки (мешки). При таких цифрах себестоимость производства 1 тонны картофельного крахмала составляет примерно 31-32 тыс. рублей.

Средняя рыночная оптовая цена картофельного крахмала – около 37 рублей за килограмм. Таким образом, доход предприятия по производству картофельного крахмала без учета налоговых отчислений, а также организации сбыта продукции и прочих затрат, кроме тех, что учтены выше, может составить 3,5-4 млн. рублей в месяц при производительности 1-1,5 тонны крахмала в час. Конечно, за вычетом всех расходов чистая прибыль окажется на порядок ниже. Тем не менее, можно увеличить рентабельность предприятия за счет расширения ассортимента, реализации отходов от переработки картофеля (клетчатки) в качестве комбикорма и т. д.

Бизнес по консервированию картофеля и производству крахмала является сезонным. Так как при хранении картофель теряет большую часть содержащегося в нем крахмала, сезон переработки сырья составляет около 250-300 дней – с сентября по май. Но для получения крахмала более высокого качества рекомендуется перерабатывать весь картофель в течение 200 дней. Уже с апреля (а в некоторых регионах и ранее) потери крахмала значительно возрастают.

Технология производства картофельного крахмала (стр. 1 из 4)

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования ФГОУ ВПО

«Красноярский государственный аграрный университет»

Технология производства картофельного крахмала

Выполнил студент группы Т-53 Михайлов Е. О.

к.с.-х.н., доцент Сергоманов С. В.

1. Технология производства картофельного крахмала

1.1 Получение сырого картофельного крахмала

1.1.1 Хранение картофеля

1.1.2 Доставка, мойка и взвешивание картофеля

1.1.3 Измельчение картофеля на терочных машинах — получение кашки

1.1.4 Выделение картофельного сока из кашки

1.1.5 Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги

1.1.6 Рафинирование крахмальной суспензии

1.1.7 Качество сырого картофельного крахмала

1.2 Получение сухого крахмала

1.3 Получение модифицированных крахмалов

1.3.1 Расщепленные крахмалы

1.3.2 Замещенные крахмалы

Крахмал – главнейший представитель природных углеводов, являющий основным источником энергии для человеческого организма, и обладающий свойствами загустителя, стабилизатора и структурообразователя, необходимыми в промышленном производстве. В многокомпонентных смесях крахмал способен эффективно взаимодействовать с такими веществами, как жиры, сахара и ферменты, усиливать действие ароматизаторов продукции, регулировать влажность. Картофель содержит до 25% крахмала в зависимости от сорта, условий выращивания и иных факторов.

Народнохозяйственное значение крахмалопаточной промышленности определяется весьма разнообразным и постоянно расширяющимся спектром использования крахмала и продуктов на его основе. В настоящее время крахмалопродукты широко востребованы в различных отраслях промышленности — от кондитерского производства до нефтебурения. С появлением новых видов крахмалов области их применения постоянно расширяются, и потребность в них стабильно растёт.

Из крахмала вырабатывается большая группа продуктов его частичного гидролиза: мальтодекстрины, низкоосахаренная, карамельная, высокоосахаренная, мальтозная, глюкозно-мальтозная и другие виды патоки. Её способность предотвращать кристаллизацию сахара имеет решающее значение для производства карамели. Высокоосахаренные, глюкозные и глюкозно-фруктозные сиропы используются в хлебопечении, при изготовлении алкогольных и безалкогольных напитков и многих других продуктов. В последние годы повышенным спросом у производителей пива и пищевых кислот пользуется мальтозная патока.

Лёгкая изменяемость свойств крахмала при его обработке позволяет получить сотни разнообразных по структуре, составу и свойствам видов модифицированного крахмала, успешно используемых как в производстве продуктов питания, так и в непищевых отраслях.

Крахмал и его модификации широко применяются в гофрокартонном производстве, при выработке кондитерских и хлебобулочных изделий, колбас, консервов и многих других пищевых продуктов. Огромны возможности использования модифицированного крахмала в технических целях: текстильной и бумажной промышленности, для стабилизации глинистых растворов при нефте- газобурении, для приготовления формовочных смесей в литейном производстве, клея для обоев и во многих других отраслях.

1 Технология производства картофельного крахмала

Современная крахмалопаточная промышленность — важная отрасль народного хозяйства. Крахмалопаточные предприятия выпускают сухой крахмал, глюкозу, различные виды крахмальных паток, модифицированные крахмалы, декстрин, глюкозофруктозные сиропы и др. Ассортимент вырабатываемой продукции составляет десятки наименований. Крахмал и крахмалопродукты используют в различных отраслях пищевой промышленности — кондитерской, хлебопекарной, консервной, молочной, пищеконцентратной, а также в медицинской, текстильной, полиграфической, бумажной и др.

Предприятия, перерабатывающие картофель и кукурузу, получают сырой крахмал влажностью 50. 52 %. Такой крахмал храниться не может, так как является прекрасной средой для развития микроорганизмов, он закисает. Поэтому сырой крахмал на этих же или на других предприятиях перерабатывают в сухой влажностью для картофельного 20 %, или используют для изготовления патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов.

1.1 Получение сырого картофельного крахмала

Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в довольно широких пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных и других условий. Средний химический состав картофеля (%): вода — 75; сухие вещества — 25, в том числе крахмал—18,5, азотистые вещества — около 2, клетчатка —1, минеральные вещества — 0,9, сахара — 0,8, жир — 0,2 и прочие вещества (пектины, пентозаны и др.) —1,6. Содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется от 8 до 29 %. Вода в картофеле содержится в двух состояниях: в свободном (78 %) и связанном (22 %). Свободная вода растворяет все водорастворимые вещества картофеля — сахара, соли кислот, азотистые вещества и другие, образуя клеточный сок; коллоидно-связанная вода растворителем не является, и ее свойства существенно отличаются от обычной воды.

В клубнях картофеля может содержаться от 0,46 до 1,72 % Сахаров, представленных преимущественно сахарозой, есть также глюкоза и фруктоза. Хранение картофеля при пониженной температуре приводит к увеличению содержания Сахаров до 5 %, снижению выхода крахмала и увеличению потерь сухих веществ картофеля.

В картофеле содержится от 0,52 до 1,77 % клетчатки. Чем выше содержание клетчатки, тем толще клеточные стенки картофеля, тем труднее картофель истирается на терочных машинах и, следовательно, тем выше будет выход мезги и потери крахмала с мезгой. Пентозаны и пектиновые вещества, которые вместе с клетчаткой входят в состав клеточных стенок картофеля, составляют от 0.74 до 0,95 %. В процессе хранения картофеля пекгиновые вещества под действием фермента протопектиназы могут переходить в растворимую форму, что приводит к размягчению тканей картофеля и затрудняет производство крахмала.

В состав картофеля входят органические кислоты — лимонная, щавелевая, яблочная, молочная, но преобладает лимонная кислота. Общая титруемая кислотность картофеля обусловлена также наличием в его составе кислых фосфатов, рН картофельного сока 5,8. 6,6. Кислотность картофеля резко возрастает при его микробиологической порче в процессе хранения, что отрицательно сказывается на ходе технологического процесса.

В картофеле содержится от 0,7 до 4,6 % азотистых веществ, которые на 60 % представлены белковыми соединениями. Белки картофеля полноценны по аминокислотному составу, 40 % азотистых веществ картофеля — небелковые азотистые соединения. По мере созревания клубней содержание азотистых веществ в них снижается, что положительно сказывается на ходе технологического процесса, так как белок, являясь хорошим пенообразователем, затрудняет отделение примесей от крахмала и снижает его качество. Кроме перечисленных веществ в картофеле содержится глкжозид соланин в количестве от 2 до 10 мг на 100 г сырого картофеля. Его содержание резко увеличивается при хранении картофеля на свету, когда он приобретает зеленую окраску. Употреблять такой картофель в пищу нельзя. Соланин также является сильным пенообразователем и затрудняет процесс очистки крахмала от примесей.

В картофеле содержится от 10 до 30мг% витамина С, небольшое количество витаминов группы В и каротиноидов. Зола картофеля составляет от 0,4 до 1,9 %, в ней преобладают соединения калия (72 %), фосфора (20 %), а также содержатся натрий, кальций, магний и железо. Примерно 75 % зольных соединений растворимы в воде и при производстве крахмала теряются со сточными водами, часть нерастворимых соединений остается в мезге, часть — в крахмале, влияя на вязкость и клеящую способность крахмального клейстера.

Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала (рис. 1) состоит из следующих этапов: хранение картофеля; доставка картофеля на завод; мойка , картофеля; взвешивание картофеля; тонкое измельчение картофеля — получение кашки; выделение картофельного сока из кашки; выделение свободного крахмала из кашки; отделение и промывание мезги; рафинирование крахмального молока; промывание крахмала.

1.1.1 Хранение картофеля

Предприятия, перерабатывающие картофель, работают сезонно. До подачи на производство картофель хранят в буртах при температуре 2. 8 °С. На хранение закладывают только здоровые клубни. При хранении картофель дышит. Хранить картофель свыше 5-7 мес. нецелесообразно, так как это приводит к значительным потерям сухих веществ, в том числе крахмала.

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала

1.1.2 Доставка, мойка и взвешивание картофеля

Картофель подают в производство с помощью гидравлического транспорта.

Процессу мойки картофеля придается очень большое значение, так как примеси (песок, камни, солома) затрудняют работу оборудования и могут вызвать его поломку. Кроме того, на последующих стадиях технологического процесса картофель не очищают от кожуры и частицы земли и песка, оставшиеся на поверхности картофеля, в дальнейшем могут перейти в крахмал и снизить его качество. Картофель моют в моечных машинах комбинированного типа. В камерах с высоким уровнем воды отделяют солому и другие легкие примеси, в камерах с низким уровнем воды удаляют землю; в сухих камерах вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Моечные машины снабжены ботво-, песко- и камнеловушками. На крупных заводах широкое распространение получила моечная машина КМЗ-57М. Продолжительность процесса мойки в ней составляет 10. 14 мин, расход воды — 200. 400 % к массе картофеля. Для учета массы переработанного картофеля производится взвешивание отмытых клубней на автоматических весах с откидным днищем, снабженных специальным счетчиком, регистрирующим массу взвешенного картофеля нарастающим итогом.

Получение картофельного крахмала

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 %.

Сырой картофельный крахмал в зависимости от содержания в нем влаги подразделяется на две марки (табл. 15.6.36): А (содержание влаги 38–40 %) и Б (содержание влаги 50–52 %). Крахмал каждой марки делится на три сорта, качество которых должно соответствовать требованиям отраслевого стандарта ОСТ 18-150 (2.10-103–88).

Таблица 15.6.36

Характеристика сырого картофельного крахмала [92]

ПоказателиМарка АМарка Б
IIIIIIIIIIII
Содержание влаги, %, не более404040525252
Содержание золы общей в пересчете на СВ крахмала, масс. %, не более0,350,550,750,350,550,75
Кислотность в пересчете на 100 г СВ крахмала при индикаторе фенолфталеине, мл 1 н. раствора NaОН, не более122540253545
Содержание мезги (некрахмала) в пересчете на СВ крахмала, масс. %, не более0,120,200,450,150,250,50

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:

3

CВ картофельного сока, %:
азотистые вещества> 40
растворимые углеводы20–25
минеральные вещества9–12
крахмал3–5
жир
СВ мезги, %:
крахмал45–50
клетчатка25–30
растворимые углеводы25–30
белки5
минеральные вещества5–6

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]

КомпонентыСодержание, масс. % от массы СВ
Углеводно-белковый гидролизатБелковый корм
Углеводы, в т. ч.65–6640–41
редуцирующие сахара3515
Белковые вещества (N×6,25), в т. ч.Не менее 16Не менее 20
свободные аминокислоты52
Клетчатка30–32
Минеральные вещества13–146
Прочие вещества54

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

Для чего используют картофельный крахмал и что из него можно сделать

Картофельный крахмал – это углевод, образующийся в клубне в результате фотосинтеза. Под действием солнечных лучей в листьях растения запускается химический процесс, предназначение которого – создать для корней, плодов и стебля запас питательных веществ. Итогом становится накопление в клубнях картофеля вещества с полимерной формулой, которое в промышленности и в быту называется крахмалом и используется в самых разных целях – от кулинарных до лечебных.

Как получают крахмал

Синтез крахмала в картофеле – полностью природный процесс, не требующий участия человека. Задача промышленности – добыть его из клубней, где соединение накапливается в виде зернышек в мякоти около кожуры и глазков.

Продукт измельчают, промывают водой для получения крахмального молока, а уже из него с помощью центрифуги получают мелкий белый порошок, который иногда не совсем корректно называют картофельной мукой.

Вещество делится на сорта исходя из внешнего вида, степени очистки и кислотности конечного продукта. Картофельный крахмал экстра и высшего сорта имеет белый цвет с кристаллическим блеском, а первого и второго – белый с сероватым оттенком.

Различают также марки продукта А и Б, означающие допустимое содержание влаги: 38-40% и 50-52% соответственно.

Состав и энергетическая ценность

Крахмал относится к классу углеводов. Это вещества, обеспечивающие энергией все процессы жизнедеятельности растений, животных, людей. Химическая формула вещества (С6Н10О5)n говорит о том, что его молекулу составляет некоторое число одинаковых частиц, при этом их точное количество неизвестно.

Разбирая химический состав, можно увидеть, что молекула крахмала представляет собой молекулу виноградного сахара (С6Н12О6), но без одной молекулы воды. То есть, по своей сути это молекулы глюкозы, состоящие из множества цепочек.

В составе картофельного крахмала нет жиров и практически не обнаруживается белка, то есть это чистый углевод с питательной ценностью около 300 ккал.

Полезные свойства

Крахмал из картофельных клубней полезен для организма в натуральном виде (т.е. непосредственно в картошке) и в виде готового порошка, который непосредственно используют или добавляют в разные блюда. Он обладает обволакивающим, смягчающим и противовоспалительным свойствами.

Помимо насыщения организма энергией, крахмал обладает и другими свойствами:

  • снижает риск атеросклероза за счет очищения крови и печени от лишнего холестерина;
  • восполняет недостаток калия, магния, натрия, других нутриентов;
  • способствует нормализации обмена веществ за счет участия в синтезе рибофлавина и предупреждения его распада;
  • помогает организму в борьбе с патогенными клетками, опухолевыми и воспалительными процессами (особенно крахмал в натуральном виде);
  • поддерживает и укрепляет иммунитет;
  • снижает скорость всасывания сахара в кишечнике;
  • уменьшает кислотность в желудке и кишечнике, предупреждая развитие язвы;
  • выводит избыток жидкости из организма, облегчая работу почек.

Рафинированный крахмал используется в народной медицине: применение средства от отравлений, приготовление масок для лица, лечение ожогов.

Вред крахмала

Как и любой другой углеводистый продукт, в избыточных количествах крахмал может нанести вред организму. Первое и самое явное следствие злоупотребления – накопление жира. Тело не успевает расходовать энергию, получаемую с богатой крахмалом пищей, и начинает откладывать его под кожей и в брюшной полости.

Избыток углеводов может стать причиной болезней ЖКТ, снижения иммунитета, иногда даже расстройства зрения, речи, дыхания. Встречаются случаи индивидуальной непереносимости крахмала.

Приготовление в домашних условиях

Для изготовления крахмала на производстве отбирают картофель наиболее крахмалистых сортов. Но в домашних условиях можно делать его из отбракованной картошки – мелкой, поврежденной или чуть подпорченной.

Порядок действий:

  1. Выбранные клубни тщательно промыть и натереть на терке, изредка поливая ее водой. Как вариант – измельчить картофель в соковыжималке, после чего получившуюся массу смешать с водой 1:1.
  2. Отфильтровать массу через марлю, капрон или другое мелкосетчатое полотно, если примеси остались – повторить процедуру.
  3. Полученное после фильтрации крахмальное молоко поставить отстояться.
  4. Когда крахмал осядет на дно, аккуратно слить жидкость.
  5. Осадок разложить на ровной поверхности: пергаменте, картоне и т.п., толщина слоя – до 1 см.
  6. Просушить с помощью сушилки, духовки или любым другим удобным способом.

Готовность продукта определяют на ощупь – по отсутствию влажных комочков. Для рассыпчатости крахмал раскатывают скалкой. Хранят крахмал в закрытых банках, используют для выпечки, киселей и других блюд.

Важно! Температура при сушке не должна превышать 40°С, т.к. сырой крахмал при нагревании может превратиться в клейстер.

Что можно сделать из картофельного крахмала

Помимо очевидных кулинарных вариантов использования крахмала, есть другие способы его применения в быту – от лекарственных рецептов до хозяйственных нужд.

Клей для обоев

Клейстер на основе крахмала уже более полувека используют для оклейки стен бумажными обоями. Его преимущество в том, что даже на тонкой и светлой бумаге не остается желтых следов и разводов, а впоследствии такие обои легко снять. Эти же свойства важны и при заклейке деревянных окон: бумажные полоски легко снимаются и не оставляют следов, когда нужно открыть рамы.

Для приготовления клея крахмал просеивают, заливают теплой водой и размешивают до однородности, а затем вливают кипяток. Соотношение порошка и воды подбирают исходя из желаемой густоты клея.

Второй вариант – вскипятить воду и тонкой струйкой всыпать крахмал, постоянно помешивая, до необходимой густоты.

Совет. Такой клей можно готовить детям для творческих занятий: он не вызывает аллергии и не вреден для организма при случайном попадании в рот или на другие слизистые.

Маски для лица

В домашней косметологии крахмал зарекомендовал себя как отбеливающее и регенерирующее средство.

В составе масок это соединение:

  • повышает тонус и упругость кожи;
  • стимулирует процесс восстановления клеток и выработку коллагена;
  • осветляет тон кожи в целом, а также веснушки и пигментные пятна;
  • повышает эффективность составов для пилинга, выступая катализатором процессов.

Порошок используют для самостоятельного приготовления масок по рецептам или добавляют в кремы для ухода за лицом. Самый простой рецепт, позволяющий оценить его свойства – сварить «кисель» из крахмала и воды в пропорции 1:1 и нанести ватным диском на лицо и шею на 30-40 минут. После смыть массу теплой водой и при необходимости нанести питательный крем.

Моющее средство

За счет мелкодисперсной структуры крахмал работает как очиститель. Например, если нужно отчистить пятно на ковре, достаточно посыпать его порошком и оставить на 10-15 минут, а затем пропылесосить.

Для мойки окон вещество добавляют в воду: кристаллы отмывают грязь и жир, не оставляя разводов на стекле.

Раствор крахмала в воде применяют и для чистки серебряных украшений и столовых приборов: пару ложек порошка добавляют в воду и замачивают серебро. После этого моют привычным способом.

Дезодорант

Многие наслышаны о вреде регулярного использования антиперспирантов, которые блокируют поры и нарушают естественную работу потовых желез. Среди множества альтернативных методов – использование крахмала. Его свойство впитывать влагу и запахи обусловлено порошкообразной текстурой.

Для защиты от запахов картофельный порошок применяют как присыпку или готовят натуральный дезодорант: смешивают полстакана крахмала с таким же количеством соды и кокосового масла.

После перемешивания получается густая паста, которую помещают в контейнер от обычного дезодоранта-стика и убирают в холодильник, где она загустеет. После этого пользуются средством в жаркий день как привычным дезодорантом.

Средство от ожогов и укусов насекомых

Народная медицина использует способность крахмала снимать воспаление. При ожогах рекомендуется сразу же смочить картофельный крахмал водой и нанести массу на обожженный участок: это предупредит появление волдырей. При отсутствии под рукой порошка можно приложить к месту ожога срез сырого картофеля.

Способ работает и при укусах насекомых – смоченный водой крахмал или кружок сырой картошки снимет зуд и жжение, успокоит кожу.

Посадка моркови

Огородники используют картофельный порошок, чтобы облегчить процесс посадки моркови, требующий повышенного внимания по причине небольшого размера семян.

Перед посадкой пророщенных семян их размешивают в «киселе», который готовят по такому рецепту:

  • 30 г крахмала разводят в 0,5 стакана воды;
  • кипятят 900 мл воды, вливают туда смесь тонкой струйкой;
  • ставят кастрюлю в большую емкость с нагретой водой и, постоянно помешивая, нагревают, не доводя до кипения.

В остывший «кисель» аккуратно высыпают пророщенные семена, а затем высаживают их в землю «жидким способом» – равномерно выливая в лунки. Это способствует одновременному прорастанию.

Тесто для лепки

Для чего еще нужен картофельный крахмал? В число наиболее интересных вариантов входит изготовление домашнего пластилина. Он выгодно отличается от магазинного не только приятной фактурой, но и безвредностью компонентов. Это актуально для маленьких детей, которые обязательно пробуют на вкус все, что попадает в руки.

Чтобы приготовить глину для лепки, смешивают в кастрюле полстакана крахмала со стаканом соды, заливают примерно 2/3 стакана воды и добавляют пищевой краситель. Варят на среднем огне, пока не образуется густая клейкая масса, затем снимают с огня и дают остыть.

Готовую массу замешивают с добавлением небольшого количества (1-1,5 ч. л.) растительного масла, чтобы глина не липла к рукам. На этом этапе добавляют крахмал, если масса получилась слишком мягкой. Однако если добавить слишком много порошка, пластилин начнет рассыпаться.

Несколько порций такой массы с разными красителями заменят целый набор пластилина, а главное – будут совершенно безопасны для здоровья ребенка.

Заключение

Картофельный крахмал – незаменимое в быту вещество, если знать все способы его применения. Даже если кто-то не может использовать его в кулинарии по причине непереносимости, доступно применение этого вещества в быту для приготовления косметических, моющих и лечебных средств.

Читать еще:  Описание томата агата
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector