A keményítő fontossága a mindennapi életben nagyon nagy. A legtöbb fajt ipari célokra használják, ami számos speciális termék megjelenését eredményezi. Szükség van édességek, húskészítmények gyártására, amelyeket gyógyászatban használnak gyógyszerek gyártására és a pépiparban. Mi a keményítő előállítása és típusai, ez a cikk tárgyalja.
Hol használják a keményítőt és annak értékét?
Ez az anyag a természetben az egyik leggazdagabb, megújuló és szinte korlátlan forrás. A keményítőt gabonafélékből vagy gyökérnövényekből készítik. Főként élelmiszerekként használják, de a kémiai vagy biológiai feldolgozásnak köszönhetően manapság könnyen átalakul sok hasznos termékré.
Az ételeken kívül a keményítőt papír, textil, ragasztók, italok, cukrászsütemények, gyógyszeripar és építőanyagok előállításához használják. Az anyagnak számos figyelemre méltó tulajdonsága van, ideértve a paszta magas viszkozitását, átlátszóságát és a fagyasztás és olvadás maximális ellenállását, amelyek számos iparág számára előnyösek.
A keményítő előállítása költséghatékony üzlet, mivel a burgonya nagy koncentrációban tartalmaz anyagot, amely a további előállítás alapját képezi, és leggyakrabban viszonylag olcsó nyersanyag-forrásként használják. A feldolgozott száraz koncentrátum tulajdonságaival összehasonlítható, vagy még jobb, mint a kukoricából, búzából, rizsből nyert hasonló anyagokkal.
Növénytől porig
A keményítő növényi glükózellátás. Európában a kukoricában, a búzában és a burgonyban található, ahonnan kinyerik, valamint sok más növényben is: rizs, árpa, zöldségfélék, mandzsetta, édesburgonya.
A növényekben a keményítő képződik fotoszintézis során. Ez a fiziológiai mechanizmus lehetővé teszi a növekedéshez és a szaporodáshoz szükséges glükóz (elemi cukor) előállítását és tárolását. A növény kezdetben asszimilálja a szénet a légkörből, és glükózmá alakítja. A fő molekula képződik. Ezután felhasználják a tiszta glükózhoz kapcsolódó keményítőpolimerek szintéziséhez.
A növényekben az anyag kisméretű szemcsékként néz ki, hideg vízben nem oldódnak, méretük 3-100 mikron. Alakjuk származásuktól függően változik. Termelési feltételek mellett a keményítőt és származékait lisztszerű por vagy szirup formájában szállítják a fogyasztói iparnak.
Alapvető gyártási műveletek
A keményítőipar több mint hatszázféle terméket állít elő - natív keményítőktől fizikailag vagy kémiailag módosítva, száraz por formájában, folyékony és szilárd édesítőszerként. Az ilyen termékek sokoldalúsága olyan, hogy összetevőként és funkcionális adalékanyagként használják számos élelmiszer-, nem élelmiszer- és takarmány-adalékanyagban.
A keményítő előállításának technológiája a növényi összetevők keményítőké, fehérjévé, cellulóz héjává, oldható frakciókká történő elválasztását foglalja magában, és kukorica esetében a csírát is felhasználják, amelyből az olajat kinyerik. Ez az első fázis egyszerű lépések sorozatát használja az alkatrészek fizikai elválasztására: aprítás, szitálás, centrifugálás stb.A termelési módszerek azonban az egyes növényekre jellemzőek, és az ipari eszközöket általában nyersanyagokra tervezik: kukorica, búza vagy burgonya.
A keményítőgyártás a következő szakaszba lép. Egy második lépésben a visszanyert anyagot tovább tisztítják tiszta formájában. A szárítási folyamat során az úgynevezett natív keményítővé alakul. A jellemzők későbbi megváltoztatása lehetővé teszi módosított keményítő előállítását.
Ipari berendezések
A teljesen automatizált gyártósorok tartalmazzák a gyártás, szállítás és csomagolás minden szakaszát. A keményítőgyártás fő berendezései dobmosók, desonálás, raspira, desander egységek, víztelenítő rendszerek, vákuumszűrők és hidrociklon egységek, szárítók, csomagológépek és vezérlő interfészek alkotóelemei.
Keményítő és annak típusai
A keményítők két típusra oszthatók: natív és módosított. A nyers keményítőt, amely továbbra is megtartja eredeti szerkezetét és tulajdonságait, natívnak nevezzük. Ez az alkotóelem a fő termék, amelyet száraz por formájában, különféle minőségű élelmiszerekként, valamint gyógyszerészeti és ipari alapanyagokban értékesítenek.
A natív keményítőt úgy kapják, hogy a természetben előforduló keményítőt elkülönítik a gabonafélékből vagy a gyökérnövényekből, például a kasszaából, a kukoricából és a melaszból. Közvetlenül felhasználhatók bizonyos termékek, például tészta előállítására. A natív keményítő tekinthető azon fő erőforrásnak, amelyet számos keményítőtermékké lehet feldolgozni.
Meg kell jegyezni, hogy ennek a típusnak a felhasználási ideje korlátozott, és főként az élelmiszeriparban használják. A natív keményítő-granulátumok vízben hevítve könnyen hidratálódnak, gyorsan duzzadnak, zselatinizálódnak és nagy viszkozitással rendelkeznek, amely minden további melegítéskor csúcsértékre növekszik.
Ennek a sajátosságnak ellenére az élelmiszeripar, a kohászat, a bányászat, az erjesztés, az építőipar, a kozmetikai, a gyógyszeripar, a papír- és kartonpapír, valamint a textilipar tradicionális formájában használják a natív keményítőt.
Módosított keményítők
Vannak olyan tulajdonságok, amelyek a natív keményítőnél nem érhetők el. A módosított keményítő felhasználható más ipari alkalmazásokhoz is, számos módszerrel, kémiai, fizikai és enzimatikus módosítással nyerhető ki.
Így az anyag natív keményítő, amelynek fizikai és / vagy kémiai tulajdonságai megváltoztak. A módosított keményítő előállítása magában foglalhatja a granulátum alakjának vagy az összetevők összetételének megváltoztatását - amilóz és amilopektin molekulák. Ezért módosítják a természetes keményítőt, hogy a meghatározott célokra szükséges tulajdonságokkal rendelkezzenek: sűrítés, zselatinizálás, tapadási képesség vagy filmképződés, a vízvisszatartás javítása érdekében. A terméket az íz és fényesség javítására, az átlátszóság eltávolítására vagy átadására is használják.
A keményítő kémiai vagy fizikai módosításakor a natív keményítő tulajdonságai megváltoznak, ami számos iparágban felhasználhatóvá teszi, például élelmiszeriparban, gyógyszeriparban, textiliparban, kőolajban, cellulózban és papírban.
Hogyan képződik a keményítő a burgonyában?
A burgonya termésének kb. 75% -át ipari feldolgozásra termesztik, amely keményítőt termel. Számos növény tápanyagtartalékát képviseli. A növekedési időszakban a zöld levelek energiát gyűjtenek a napból. A burgonyában ez az energia cukoroldat formájában kerül a gumókba. Itt található a cukor apró szemcsék formájában keményítővé. A kamera belsejének legnagyobb részét elfoglalják.A cukor keményítővé történő átalakulása olyan enzimek segítségével történik, amelyek a tárolt anyag jövő tavasszal történő ismételt átalakításáért felelősek.
Télen a burgonya kevés keményítőt fogyaszt fel annak érdekében, hogy tavasszal megőrizze az életfunkciókat. A gumóknak jó légáramlásra van szükségük a létfontosságú tevékenység fenntartásához. Az alacsony hőmérséklet segít átalakítani saját keményítőjét cukorré, hogy csökkentse a sejtlé fagyasztási hőmérsékletét. Ha ez nem elég, akkor a gumók meghalnak. Ezért a burgonyát tárolás közben megfelelően be kell fedni.
Mivel a gumók a burgonyakeményítő fő forrása, a kedvezőtlen tárolási körülmények a legrosszabb esetben elpusztult és törött burgonya elvesztéséhez vezetnek, amelyek nem alkalmasak a keményítő elválasztására.
Burgonyakeményítő-termelés
A termék ipari gyártásával kapcsolatos eljárások összetettségének növekedése az egyes gyártók egyedi igényei szerint. A burgonyakeményítő előállítása az eltávolítással kezdődik sár, homok, kavics gumós növényekkel. Az öblítés ellenáramú folyamat, amelynek során friss vizet nyomásfúvókákon keresztül adagolnak a tisztítás végső szakaszában. Ezután a tiszta gumókat egy speciális tartályba zúzza.
Ezután megkezdődik a keményítő-extrakciós folyamat, amelynek célja a gumósejtek megnyitása és a keményítő-granulátum felszabadítása. Az extrahálásra forgó kúpos szitákon kerül sor, és egy ellenáramú folyamat. A nagy centrifugális erő lehetővé teszi olyan kiváló minőségű rozsdamentes acél lemezek használatát, amelyek ellenállnak a kopásnak és a vegyi anyagoknak. A szitalemezek hosszú, csak 125 mikron átmérőjű perforációval rendelkeznek.
A keményítőgyártás ezzel nem ér véget. A burgonya-sejtekben gazdag cukor és fehérje. A sejtek kinyitásakor a lé azonnal levegőnek van kitéve és reagál az oxigénnel, olyan színes összetevőket képezve, amelyek hozzátartozhatnak a keményítőhöz. Az oxidációs folyamat elkerülése végett kén-dioxidot vagy nátrium-biszulfit-oldatot kell hozzáadni a kapott termékhez.
A forgó vákuumszűrőkből származó nedves keményítőt szárítógépen szárítják mérsékelt forró levegővel. Szállítás előtt a keményítőt egy finom szitán szitálják, hogy eltávolítsák a csavarhordozókban képződött port.
Kukoricakeményítő-előállítás
A kukoricakeményítő népszerű élelmiszer-összetevő az élelmiszeriparban, textiliparban, gyógyszeriparban és papíriparban. A kukoricamag endospermiumjából nyerik. A kukoricakeményítő előállítása a világ legtöbb országában népszerű. A kukoricát éghajlati övezetekben, mérsékelt és meleg éghajlattal termesztik. Az utóbbi időben a keményítőgyártás népszerűvé vált Oroszországban.
Az alapműveletek a következő lépéseket tartalmazzák:
- Takarítás. A nyersanyagokat megtisztítják az idegen tárgyak eltávolítása érdekében.
- Áztatás. A kukorica szemeket nagy tartályokba merítik savas és kén-dioxidot tartalmazó meleg vízzel.
- Marás. A magok lágyítása vízben történő nedves őrléssel.
- Település és dekantálás. A zúzott terméket hagyjuk gravitációval leülepedni, és ezt követően a vizet dekantáljuk, hogy vastag szuszpenzió kukoricasúlyt kapjunk.
- Szitálással. A szuszpenziót szitáljuk a héj eltávolításához.
- Centrifugálás. A szuszpenzióban lévő keményítőt elválasztják a fehérjétől.
- Keményítő dehidráció és granulálás.
- Szárítás vakuszárítóval.
- Marás. A szárított kukoricakeményítőt a kívánt szemcseméretre őröljük.
Az összes gyártási folyamat után a keményítőt megfelelően lezárt és nedvességálló csomagolóanyagba csomagolják. A kapott termék módosítva és javult tulajdonságaival rendelkezik.Édesítők gyártására, papír és textil kalibrálására, élelmiszer sűrítőként és stabilizálóként használják.