Význam škrobu v každodenním životě je velmi velký. Většina druhů se používá pro průmyslové účely, což vede ke vzniku řady specializovaných produktů. Je nezbytná pro výrobu cukrovinek, masných výrobků, používaných v medicíně pro výrobu léčiv a v průmyslu buničiny. Co je výroba škrobu, stejně jako jeho druhy, bude pojednáno v tomto článku.
Kde se používá škrob a jeho hodnota
Tato látka je jedním z nejhojnějších v přírodě, obnovitelným a téměř neomezeným zdrojem. Škrob je vyroben z obilovin nebo kořenových plodin. Používá se hlavně jako potravinový prostředek, ale také díky chemickému nebo biologickému zpracování se dnes snadno mění na mnoho užitečných produktů.
Kromě potravin se škrob používá k výrobě papíru, textilu, lepidel, nápojů, cukrovinek, farmaceutického průmyslu a při výrobě stavebních materiálů. Látka má mnoho pozoruhodných charakteristik, včetně vysoké viskozity pasty, její průhlednosti a maximální odolnosti vůči procesům zmrazování a rozmrazování, které jsou prospěšné pro mnoho průmyslových odvětví.
Výroba škrobu je nákladově efektivní podnik, protože brambory obsahující vysokou koncentraci látky, která slouží jako základ pro další výrobu, se nejčastěji používají jako relativně levný zdroj surovin. Zpracovaný suchý koncentrát lze porovnat ve vlastnostech nebo dokonce lepší než podobné látky získané z kukuřice, pšenice, rýže.
Z rostliny na prášek
Škrob je zásoba rostlinné glukózy. V Evropě se nachází v kukuřici, pšenici a bramborách, ze kterých se extrahuje, a také v mnoha dalších rostlinách: rýže, ječmen, zelenina, kasava, sladké brambory.
Během fotosyntézy dochází k tvorbě škrobu v rostlinách. Tento fyziologický mechanismus umožňuje produkci a skladování glukózy (elementární cukr), nezbytné pro jejich růst a reprodukci. Rostlina zpočátku asimiluje uhlík z atmosféry a mění jej na glukózu. Vytvoří se hlavní molekula. Poté se používá pro syntézu škrobových polymerů spojených s čistou glukózou.
V rostlinách látka vypadá jako malé granule, nerozpustné ve studené vodě, s velikostí od 3 do 100 mikronů. Jejich tvar se liší podle původu. Za výrobních podmínek se škrob a jeho deriváty dodávají spotřebitelskému průmyslu ve formě moučkového prášku nebo sirupů.
Základní výrobní operace
V škrobárenském průmyslu se vyrábí více než šest set druhů produktů - od nativních škrobů po fyzicky nebo chemicky upravené, ve formě suchých prášků až po tekutá a pevná sladidla. Univerzálnost takových produktů je taková, že se používají jako přísady a funkční přísady v široké škále potravinářských, nepotravinářských a krmných přísad.
Technologie pro výrobu škrobu spočívá v procesu separace rostlinných složek na škrob, protein, celulosu, rozpustné frakce a v případě kukuřice se také používá klíček, ze kterého se bude extrahovat olej. Tato první fáze používá řadu jednoduchých kroků k fyzickému oddělení složek: drcení, prosévání, odstřeďování atd.Výrobní metody jsou však specifické pro každou rostlinu a průmyslové nástroje jsou obvykle určeny pro suroviny: kukuřice, pšenice nebo brambory.
Výroba škrobu přechází do další fáze. Ve druhém kroku se látka, která byla získána, dále zpracovává v čisté formě. Při sušení se převádí na tzv. Nativní škrob. Následná změna charakteristik vám umožní získat modifikovaný škrob.
Průmyslové zařízení
Plně automatizované výrobní linky zahrnují všechny fáze výroby, přepravy a balení. Jejich hlavní vybavení pro výrobu škrobu bude sestávat z komponent pro bubnové pračky, desonace, raspira, desanderové jednotky, odvodňovací systémy, vakuové filtry a hydrocyklónové jednotky, sušičky, balicí stroje a kontrolní rozhraní.
Škrob a jeho druhy
Škroby lze rozdělit do dvou typů: nativní a modifikované. Syrové škroby, které si stále zachovávají svou původní strukturu a vlastnosti, se nazývají nativní. Taková složka je hlavním produktem, který se prodává ve formě suchého prášku v různých třídách pro potraviny, jakož i pro farmaceutické a průmyslové suroviny.
Nativní škroby se získávají izolací přirozeně se vyskytujícího škrobu z obilovin nebo kořenových plodin, jako je kasava, kukuřice a melasa. Mohou být použity přímo při výrobě určitých produktů, jako jsou nudle. Nativní škrob lze považovat za hlavní zdroj, který lze zpracovat na řadu škrobových produktů.
Je třeba poznamenat, že tento typ látky má omezenou dobu použití a používá se hlavně v potravinářském průmyslu. Nativní škrobové granule se snadno hydratují, když se zahřívají ve vodě, rychle bobtnají, želatinují a mají vysokou viskozitu, která se při každém dalším zahřívání zvyšuje na maximální hodnotu.
I přes tuto zvláštnost používá potravinářský, hutní, těžební, kvašení, stavebnictví, kosmetický, farmaceutický, papírenský a lepenkový průmysl a textilní průmysl nativní škrob ve své tradiční formě.
Modifikované škroby
Existují vlastnosti, které jsou u přírodního škrobu nedosažitelné. Modifikovaný škrob lze použít pro jiné průmyslové aplikace, získává se pomocí řady metod, chemických, fyzikálních a enzymatických modifikací.
Látka je tedy nativním škrobem, který se změnil ve svých fyzikálních a / nebo chemických vlastnostech. Výroba modifikovaného škrobu může zahrnovat změnu tvaru granulí nebo složení složek - molekul amylózy a amylopektinu. Proto se provádějí modifikace přírodního škrobu, aby se získaly vlastnosti nezbytné pro specifické účely: zahušťování, želatinace, lepivost nebo tvorba filmu, aby se zlepšilo zadržování vody. Produkt se také používá ke zlepšení chuti a lesku, k odstranění nebo udělení neprůhlednosti.
Když je škrob chemicky nebo fyzicky modifikován, změní se vlastnosti nativního škrobu, což ho činí užitečným v mnoha průmyslových odvětvích, jako je potravinářský, farmaceutický, textilní, ropný a celulózový a papírenský průmysl.
Jak se tvoří škrob v bramborách?
Asi 75% bramborových plodin se pěstuje pro průmyslové zpracování, které produkuje škrob. Představuje nutriční rezervy mnoha rostlin. Během vegetačního období shromažďují zelené listy energii ze slunce. U brambor je tato energie transportována ve formě roztoku cukru do hlíz. Tam se cukr mění na škrob ve formě malých granulí. Zabírají většinu interiéru fotoaparátu.K přeměně cukru na škrob dochází pomocí enzymů, které jsou zodpovědné za opětovnou přeměnu uložené látky na cukr příští jaro.
V zimě brambory konzumují malé množství svého škrobu, aby si zachovaly životně důležité funkce až do jara. Hlízy potřebují dobrou cirkulaci vzduchu, aby si udržely životně důležité činnosti. Nízká teplota pomáhá převádět vlastní škrob na cukr, aby se snížila teplota mrznutí v buněčné šťávě. Pokud to nestačí, hlízy zemřou. Proto musí být brambory během skladování řádně potaženy.
Vzhledem k tomu, že hlízy jsou hlavním zdrojem bramborového škrobu, povedou nepříznivé podmínky skladování v nejhorším případě ke ztrátě mrtvých a rozbitých brambor, které nejsou vhodné pro proces oddělování škrobu.
Výroba bramborového škrobu
Postupy spojené s průmyslovou výrobou výrobku se zvyšují složitost v souladu se specifickými potřebami každého výrobce. Výroba bramborového škrobu začíná odstraněním bahno, písek, štěrk s hlízami. Opláchnutí je protiproudý proces, kdy se čerstvá voda přidává tlakovými tryskami v konečné fázi čištění. Poté jsou čisté hlízy rozmačkány ve speciální nádobě.
Poté začíná proces extrakce škrobu, jehož účelem je otevřít hlízové buňky a uvolnit škrobové granule. Extrakce probíhá na rotujících kónických sítech a je to protiproud. Vysoká odstředivá síla umožňuje použití vysoce kvalitních desek z nerezové oceli odolávajících otěru a chemikáliím. Desky síta mají dlouhé perforace pouze 125 mikronů.
Produkce škrobu zde nekončí. Šťáva z bramborových buněk je bohatá na cukr a bílkoviny. Když jsou buňky otevřeny, šťáva je okamžitě vystavena vzduchu a reaguje s kyslíkem a vytváří barevné složky, které mohou ulpívat na škrobu. Aby se zabránilo oxidačnímu procesu, musí se k výslednému produktu přidat oxid siřičitý nebo roztok hydrogensiřičitanu sodného.
Vlhký škrob z rotujících vakuových filtrů se suší v bleskové sušárně mírným horkým vzduchem. Před dodáním se škrob proseje na jemném sítu, aby se odstranil veškerý prach vytvořený na šnekových dopravnících.
Produkce kukuřičného škrobu
Kukuřičný škrob je oblíbená potravinová složka používaná v potravinářském, textilním, farmaceutickém a papírenském průmyslu. Získává se z endospermu kukuřičného jádra. Produkce kukuřičného škrobu je populární ve většině zemí světa. Kukuřice se pěstuje v klimatických zónách s mírným a teplým podnebím. V poslední době se v Rusku stala populární produkce škrobu.
Základní operace zahrnují následující kroky:
- Úklid. Suroviny se čistí, aby se odstranily cizí předměty.
- Namáčení. Kukuřičná zrna jsou ponořena do velkých nádrží s teplou vodou obsahující kyselinu a oxid siřičitý.
- Frézování Změkčení jádra mokrým mletím ve vodě.
- Vypořádání a dekantace. Drcený produkt se nechá usadit gravitací a poté se voda dekantuje, čímž se získá hustá suspenze kukuřičné hmoty.
- Promítání. Suspenze se proseje, aby se odstranila pleva.
- Odstředění Škrob v suspenzi je oddělen od proteinu.
- Dehydratace a granulace škrobu.
- Sušení pomocí flash sušiček.
- Frézování Sušený kukuřičný škrob se rozemele na požadovanou velikost částic.
Po všech výrobních procesech je škrob vhodně zabalen do utěsněného a vlhko těsného obalového materiálu. Výsledný produkt je upraven a má zlepšené vlastnosti.Používá se při výrobě sladidel, kalibraci papíru a textilu, jako zahušťovadla a stabilizátoru potravin.