Технология производства картофельного крахмала

Технология производства картофельного крахмала. Как было сказано выше, крахмал можно изготовить, используя различное растительное сырье. При этом технология производства немного различна. В своей работе я подробно опишу технологию производства крахмала на примере картофельного. От грязи и посторонних включений картофель отмывают на картофелемойке, потом подают на измельчение.

Чем сильнее он будет измельчен, тем полнее будет выход крахмала из клеток, но при этом важно не повредить сами зерна крахмала. Сначала картофель двукратно измельчают на скоростных картофелетерках. Принцип их действия заключается в истирании клубней между рабочими поверхностями, образованными закрепленными на вращающемся барабане пилками с мелкими зубьями. На терках первого измельчения пилки выступают над поверхностью барабана на 1,5…1,7 мм, на терках второго измельчения - не более 1 мм. При втором измельчении дополнительно извлекают 3…5 % крахмала.

Качество измельчения также зависит от состояния картофеля (свежий картофель измельчается лучше, чем мороженый или вялый). После измельчения клубней, обеспечивающего раскрытия большей части клеток, получают смесь, состоящую из крахмала, почти полностью разрушенных клеточных оболочек, некоторого количества неразрушенных клеток и картофельного сока. Эту смесь называют картофельной кашкой.

Крахмал, оставшийся в неразорванных клетках, теряется с побочным продуктом производства – картофельной мезгой. Этот крахмал принято называть связанным, а выделенный из клубней картофеля – свободным. Степень измельчения картофеля оценивают коэффициентом измельчения, который характеризует полноту разрушения клеток и количество извлечения крахмала. Его определяют отношением свободного крахмала в кашке к общему содержанию крахмала в картофеле. При нормальной работе он не должен быть меньше 90 %. Для повышения качества крахмала, его белизны и предупреждения развития микроорганизмов в картофельную кашку добавляют диоксид серы или сернистую кислоту.

В состав азотистых веществ сока входит тирозин, который под действием фермента тирозиназы окисляется с образованием окрашенных соединений, которые могут сорбироваться зернами крахмала и снижать белизну готовой продукции. Поэтому сок отделяют от кашки сразу же после измельчения. Для выделения песка из крахмальной суспензии и отделения мезги с картофельным соком используют гидроциклоны.

Принцип их действия основан на возникающей при вращении центробежной силе. В результате обработки получают суспензию крахмала концентрацией 37…40 %. Ее называют сырым картофельным крахмалом. Для высушивания крахмала наиболее часто используют непрерывно действующие пневматические сушилки разной конструкции. В основу их работы положен принцип сушки разрыхленного крахмала в движущемся потоке горячего воздуха.

Выход готового крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. В связи с этим содержание крахмала в картофеле, поступающем на переработку, нормировано стандартом и должно составлять не менее 13…15 %, в зависимости от зоны возделывания. При производстве крахмала предусмотрен его выпуск в двух формах: сухой и сырой картофельный крахмал. Количество сырого картофельного крахмала определяют в соответствии с ОСТ 10-103-88. Различают сырой крахмал марки А и марки В с влажностью 38 и 50 % соответственно.

В зависимости от качества (цвета, наличия вкраплении, постороннего запаха) сырой крахмал подразделяют на три сорта – первый второй и третий. Сырой крахмал – скоропортящийся продукт и длительному хранению не подлежит, для консервации можно использовать диоксид серы 0,05 %-ной концентрации. Сухой крахмал фасуют в мешки и мелкую упаковку. Картофельный крахмал упаковывают в двойные тканевые или бумажные мешки, а также мешки с полиэтиленовыми вкладышами массой не более 50 кг. По качеству крахмал, в соответствии с требованиями ГОСТ 7699-78 «Крахмал картофельный» подразделяют на следующие сорта: «Экстра», высший, первый и второй. Влажность крахмала должна быть 17…20 %, содержание золы 0,3…1,0 %, кислотность 6…20 в зависимости от сорта.

Содержание сернистого ангидрида не более 0,005 %. Важный показатель, характеризующий чистоту и белизну крахмала количество крапин на 1 квадратный дм при рассмотрении невооруженным глазом.

Для «Экстра» - 80, для высшего – 280, для первого – 700, для второго не нормируется. Крахмал второго сорта предназначен только для технических целей и промышленной переработки. Гарантийный срок хранения крахмала 2 года со дня выработки при относительной влажности воздуха не более 75 %. 2.2 Модифицированные крахмалы Набухающий крахмал получают высушиванием клейстера на специальных сушилках с последующим измельчением пленки в порошок, частицы которого набухают при смачивании водой и увеличиваются в объеме.

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

Желирующий крахмал - один из видов окисленного крахмала; получают обработкой крахмальной суспензии перманганатом калия в кислой среде. Применяют в качестве желирующего средства взамен агара и агароида. У крахмала глюкозидные остатки содержат ряд реакционных групп у разных углеродных атомов. Способность этих групп вступать в реакции замещения используют для производства замещенных крахмалов. Монокрахмалфосфаты образуют стабильные клейстеры, отличающиеся повышенной прозрачностью, устойчивостью к замораживанию и оттаиванию.

Дикрахмалфосфаты образуют клейстеры, устойчивые к нагреванию и механическому воздействию. Их используют при производстве майонезов, кондитерских изделий, салатных приправ, мясных изделий и др. Ацетилинированный крахмал (ацетат крахмала) обладает способностью образовывать стабильные прозрачные клейстеры, при высыхании которых образуются прочные пленки. В пищевой промышленности их используют в качестве загустителей. Раздел 3. ТОВАРОВЕДЕНИЕ КРАХМАЛА И КРАХМАЛОПРОДУКТОВ 3.1Товароведение крахмала В настоящее время для отбора проб и лабораторного анализа качества крахмала действует ГОСТ 7698-93 «Крахмал, правила приемки и методы анализа». В своей работе я опишу те виды и методы анализа, которые без труда можно провести в простейшей лаборатории.

На каждом мешке должны быть бирки, вшитые в горловину мешка, или бумажные этикетки. На маркировке должна быть указана следующая информация: организация к которой принадлежит изготовитель, наименование изготовителя, адрес, наименование продукции, сорт, масса нетто, брутто, количество упакованных единиц (для расфасованного), номер стандарта, серия и номер партии.

Последнее должно соответствовать сопроводительным документам. Затем производят отбор средней пробы. Для партии в 16 тонн примерно из 5 различных мешков берут 1 килограмм. Из этого количества методом квартования выделяют среднюю пробу. Крахмал как говорилось выше можно изготовить из различных злаков, а также картофеля и вид крахмальных зерен у них различный, поэтому не составляет труда отличить один вид крахмала от другого.

В пробирке приготавливают суспензию крахмала и дистиллированной воды, каплю смеси помещают на предметное стекло и рассматривают под микроскопом. Зерна картофельного крахмала имеют овально-круглую форму, а на их поверхности расположены концентрические полоски. Зерна кукурузного крахмала многогранные, раза в четыре мельче картофельных и с трещиной посередине.

Для пшеничного крахмала характерны зерна круглой или эллиптической формы средних размеров. Рисовый крахмал состоит из мелких зерен, имеющих многогранную форму и собранных в цепочки, грозди и другие структуры (см. приложение стр. ). При наличии в крахмале одного вида, зерен другого он оценивается как нестандартный. Размеры зерен различных видов крахмала. Таблица 2 Вид крахмала Размер зерен, микрон Картофельный 110 Кукурузный 50-50 Пшеничный 30-40 Рисовый 10 После определения принадлежности проводят органолептическую оценку крахмала.

Цвет. Небольшое количество крахмала насыпают на доску и разравнивают поверхность, рассматривают при дневном свете. Цвет должен быть белым. У картофельного крахмала сорта «Экстра» и высшего сорта должен быть кристаллический блеск. У второго сорта допускается сероватый оттенок, а у кукурузного – допускается желтоватый оттенок. Запах. Небольшое количество крахмала берут на ладонь, согревают дыханием и нюхают. Для усиления запаха крахмал помещают в стакан, обливают водой (температурой 50С), через 30 секунд воду сливают и определяют запах.

Изначально крахмал имеет слабый запах, обусловленный присутствием летучих веществ (в основном эфирных масел). Посторонние запахи в крахмале могут появиться либо в результате порчи крахмала (молочнокислом, масляно-кислом брожении), либо в результате адсорбции крахмалом посторонних пахучих веществ. Всякий посторонний запах в крахмале считается недопустимым. Хруст. Хруст свидетельствует о наличии в крахмале песка.

Определение хруста производится в клейстере, приготовленном из исследуемого крахмала. Крахмал (10г) размешивается в холодной воде (40мл) в крахмальное молоко. В стакане параллельно нагревают 150мл воды до кипения. В кипящую воду при непрерывном помешивании вливают крахмальное молоко. Полученный клейстер доводят до кипения, охлаждают и пробуют на вкус, отмечая наличие хруста при разжевывании. За органолептической оценкой следует определение количества крапин.

Крапины - это темные включения, обусловленные наличием в крахмале очень мелких частиц картофельной мезги, оболочек кукурузного зерна и т.д. Чем ниже сорт крахмала, тем больше в нем крапин. Для определения количества крапин 50г крахмала высыпать на доску, разровнять, на поверхность положить стеклянную пластинку, вырезанную из обычного стекла размером 10х10 см с разбивкой на клетки, площадью 1 см2 каждая. Пробу крахмала слегка придавливают стеклом и считают крапины на площади в 1 см2. После этого крахмал перемешивают и повторяют подсчет крапин.

Подсчет производят не менее 5 раз. Количество крапин (А) штук на I дм2 вычисляют по формуле: A = (N · 100) / (5 · I) где N – общая сумма крапин после 5 измерений, I – площадь очерченного прямоугольника, см2. Влажность крахмала определяют высушиванием его в бюксах при 130С в течение 45 минут (метод высушивания до постоянной массы). Взвешивают предварительно высушенный и охлажденный пустой бюкс с крышкой, отвешивают в него 5г крахмала и помещают в сушильный шкаф в открытом виде при температуре около 130& #61616;С. Как только температура в шкафу достигнет 130С, замечают время и сушат 45 минут.

Охлаждают бюкс в закрытом виде в эксикаторе 10-15 минут и взвешивают. Влажность определяют по формуле: ВЛ = ((а - в) · 100) / m где а – масса бюксы с навеской до высушивания, в - масса бюксы с навеской после высушивания, m – навеска крахмала (5г). Кислотность характеризует чистоту и степень свежести крахмала, является показателем сорта. Для определения кислотности навеску в 20 г крахмала переносят в коническую колбу, приливают туда 100 мл дистиллированной воды, прибавляют 5-8 капель раствора фенолфталеина и титруют 0,1Н раствором KOH до ярко-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 минуты.

Так как крахмал способен адсорбировать фенолфталеин, то перед концом титрования еще раз прибавляют 5-6 капель раствора фенолфталеина. Кислотность вычисляют по формуле : А = (V · 100 · 100 · K)/(m · (100 - ВЛ)) где V – количество мл 0,1Н раствора KOH, пошедшее на титрование, K – коэффициент нормальности щелечи, M – навеска исследуемого крахмала, ВЛ – влажность крахмала в %.