Полученные после центрифугирования и пробелки утфеля I оттеки являются насыщенными растворами сахарозы. Они используются для варки утфеля II. Он состоит из тех же основных периодов. В первой стадии уваривания оттеки сгущают до концентрации сухих веществ 84-85,5 %, что соответствует коэффициенту пересыщения 1,30-1,35. Затравку кристаллов проводят при помощи сахарной пудры (60-80 г на 40 т утфеля). После наращивания кристаллов утфель окончательно сгущают до концентрации сухих веществ ~ 93 %.
Утфель II подают в центрифугу. Сахар пробеливают чистой горячей водой. При центрифугировании отбирают 2 оттека с разной чистотой.
Утфель III уваривают из второго и первого оттеков утфеля II, аффинационного оттека (аффинация – это растворение сахара III кристаллизации в разбавленном первом оттеке утфеля I) до содержания сухих веществ ~ 89-90 % и раствора, полученного от промывки сит в центрифугах утфеля III. Цикл уваривания утфеля в вакуум-аппарате состоит из тех же операций, только продолжительность больше, чем для утфеля II. Перед самой завозкой кристаллов температуру утфеля повышают до 70-73 0С. сахарную пудру вносят в количестве 150-200 г на 40 т утфеля.
Наращивание кристаллов проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,25 путем подкачивания первого оттека утфеля II. Конечная концентрация сваренного утфеля должна быть 94,5-96 % сухих веществ. Далее утфель III поступает в кристаллизационную установку. За время кристаллизации температура утфеля снижается с 70-75 до 35-40 0С, коэффициент пресыщения поддерживается в пределах 1,20-1,25, для того, чтобы росли только имеющиеся кристаллы и не образовывалась кристаллическая «мука». Перед центрифугированием утфель нагревают до 45-50 0С и центрифугируют без пробеливания сахара водой с отбором одного оттека-мелассы. При этом на поверхности кристаллов сахара остается слой мелассы и чистота желтого сахара составляет 94-95 %. Для повышения чистоты сахар подвергают аффинации, т.е. сахар III кристаллизации смешивают с разбавленным первым оттеком утфеля I до содержания сухих веществ ~ 89-90 % и перемешивают. В результате этого часть несахаров, содержащихся в пленке, покрывающей кристаллы сахара, переходит в аффинирующий раствор и при центрифугировании утфеля будет получен более чистый сахар-аффинад. Сахар-аффинад и сахар II кристаллизации растворяют (клеруют) очищенным соком II сатурации при 80-85 0С до содержания сухих веществ 65-70 %, смешивают с сиропом из выпарной установки и подают на сульфитацию.
ТЕХНОЛОГИЯ КРАХМАЛА
Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в широких пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных и др. условий. Средний химический состав картофеля (%):
вода – 75; сухие вещества – 25. Из них (%): крахмал – 18,5; азотистые вещества ~ 2; клетчатка – 1; минеральные вещества ~ 0,9; сахара – 0,8; жир – 0,2; прочие – 1,6.
Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала состоит из следующих этапов: хранение картофеля; доставка картофеля на завод; мойка картофеля в моечных машинах; взвешивание картофеля; тонкое измельчение картофеля на терочных машинах – получение кашки; выделение картофельного сока из кашки; выделение свободного крахмала из кашки; отделение и промывание мезги; рафинирование крахмального молока; промывание крахмала.
Хранение картофеля. Предприятия, перерабатывающие картофель, работают сезонно. До подачи на производство убранный картофель хранят в буртах при температуре 2-8 0С. При хранении картофель дышит. Хранить картофель свыше 5-7 месяцев нецелесообразно, так как это приводит к значительным потерям сухих веществ, в том числе и крахмала.
Доставка картофеля. Картофель подают на производство с помощью гидравлического транспорта, при этом частично отделяют легкие примеси, песок и землю.
Мойка и взвешивание картофеля. Этому процессу придается очень большое значение, так как на последующих стадиях картофель не очищают от кожуры, а наличие в крахмале минеральных примесей недопустимо. Картофель моют в моечных машинах комбинированного типа, имеющих камеры с высоким уровнем воды, где отделяют солому и другие легкие примеси; и камеры с низким уровнем воды, в которых хорошо оттирают землю; сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Продолжительность процесса мойки составляет 10-14 минут, расход воды – 200…400 % к массе картофеля.
Измельчение картофеля на терочных машинах, получение кашки. Крахмал содержится внутри клеток картофеля в виде крахмальных зерен. Чтобы извлечь его, необходимо вскрыть клеточные стенки. Для этого картофель измельчают на терочных машинах, принцип работы которых состоит в истирании клубней поверхностью, набранной из пилок с мелкими зубьями. Измельчение проводят дважды. На современных предприятиях коэффициент измельчения достигает 85-95 %.
Выделение картофельного сока из кашки. Полученная после терочных машин картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из разорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока. Важная задача получения картофельного крахмала – скорейшее выделение из кашки сока при минимальном его разбавлении. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окислением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и др. нежелательных явлений. Картофельный сок выделяют из кашки на осадительных шнековых центрифугах, где под действием центробежной силы происходит ее разделение на две фракции. Картофельный сок выводится из центрифуги через сливные окна, а осадок (тяжелая фракция) разбавляется водой и удаляется в виде крахмального молока определенной плотности.
Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги. После отделения картофельного сока на осадительных центрифугах кашку направляют на ситовую станцию завода.
Рафинирование крахмальной суспензии. Рафинирование на центробежных ситах проводят в две ступени, после чего крахмальную суспензию подают на пеногасящее устройство, а затем на песковые гидроциклоны для удаления песка. Полученную сгущенную суспензию направляют в гидроциклоны для промывки крахмала, которую проводят в три ступени. Далее крахмал обезвоживают на вакуум-аппаратах и высушивают.
Качество сырого картофельного крахмала. Сырой картофельный крахмал в зависимости от содержания в нем влаги подразделяется на две марки: А (содержание влаги 38…40 %) и Б (содержание влаги 50-52 %). Крахмал каждой марки делится на три сорта. Качество его должно соответствовать требованиям отраслевого стандарта ОТС 18-158. крахмал I и II сортов должен иметь однородный белый цвет и запах, свойственный крахмалу. Наличие постороннего запаха не допускается. Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок и вкраплений, в нем допускается слабокислый, но не затхлый запах. Показатели качества сырого картофельного крахмала приведены в таблице 3.1.
Показатели качества сырого картофельного крахмала.
| Показатели | Марка А | Марка Б | ||||
| I | II | III | I | II | III | |
| Содержание влаги, % | ||||||
| Содержание золы, % не более | 0,35 | 0,55 | 0,75 | 0,35 | 0,55 | 0,75 |
| Кислотность, см3 1 н р-ра NaОН, не более | ||||||
| Содержание мезги (некрахмала), % не более | 0,12 | 0,20 | 0,45 | 0,15 | 0,25 | 0,50 |