L'importanza dell'amido nella vita di tutti i giorni è molto grande. La maggior parte delle specie viene utilizzata per scopi industriali, il che porta alla nascita di numerosi prodotti specializzati. È necessario per la fabbricazione di dolciumi, prodotti a base di carne, utilizzati in medicina per la fabbricazione di medicinali e nell'industria della pasta di legno. Qual è la produzione di amido e i suoi tipi saranno discussi in questo articolo.
Dove viene utilizzato l'amido e il suo valore
Questa sostanza è una delle più abbondanti in natura, una risorsa rinnovabile e quasi illimitata. L'amido è ottenuto da cereali o colture a radice. Viene utilizzato principalmente come agente alimentare, ma anche a causa della trasformazione chimica o biologica, oggi è facilmente trasformabile in molti prodotti utili.
Oltre al cibo, l'amido viene utilizzato per la produzione di carta, tessuti, adesivi, bevande, pasticceria, industria farmaceutica e nella produzione di materiali da costruzione. La sostanza ha molte caratteristiche notevoli, tra cui l'elevata viscosità della pasta, la sua trasparenza e la massima resistenza ai processi di congelamento e scongelamento, che sono vantaggiosi per molte industrie.
La produzione di amido è un'attività economica, poiché le patate contenenti un'alta concentrazione di una sostanza, che costituisce la base per un'ulteriore produzione, sono spesso utilizzate come fonte relativamente economica di materie prime. Il concentrato secco trasformato può essere comparato in proprietà o addirittura superiore a sostanze simili ottenute da mais, grano, riso.
Dalla pianta alla polvere
L'amido è un apporto di glucosio vegetale. In Europa, si trova nel mais, grano e patate, da cui viene estratto, così come in molte altre piante: riso, orzo, verdure, manioca, patate dolci.
La formazione di amido nelle piante avviene durante la fotosintesi. Questo meccanismo fisiologico consente la produzione e la conservazione del glucosio (zucchero elementare), necessario per la loro crescita e riproduzione. Inizialmente, la pianta assimila il carbonio dall'atmosfera e lo trasforma in glucosio. Si forma la molecola principale. Quindi viene utilizzato per la sintesi di polimeri di amido associati al glucosio puro.
Nelle piante, la sostanza si presenta come piccoli granuli, insolubili in acqua fredda, di dimensioni comprese tra 3 e 100 micron. La loro forma varia in base all'origine. In condizioni di produzione, l'amido e i suoi derivati vengono forniti alle industrie di consumo sotto forma di polvere o sciroppi simili a farina.
Operazioni di produzione di base
L'industria dell'amido produce più di seicento tipi di prodotti - dagli amidi nativi ai modificati fisicamente o chimicamente, sotto forma di polveri secche fino a dolcificanti liquidi e solidi. La versatilità di tali prodotti è tale che vengono utilizzati come ingredienti e additivi funzionali in una vasta gamma di additivi alimentari, non alimentari e per mangimi.
La tecnologia per la produzione di amido consiste nel processo di separazione dei componenti vegetali in amido, proteine, gusci di cellulosa, frazioni solubili e, nel caso del mais, viene utilizzato anche il germe, da cui verrà estratto l'olio. Questa prima fase utilizza una serie di semplici passaggi per separare fisicamente i componenti: frantumazione, setacciatura, centrifugazione, ecc.Tuttavia, i metodi di produzione sono specifici per ogni pianta e gli strumenti industriali sono generalmente progettati per materie prime: mais, grano o patate.
La produzione di amido sta passando alla fase successiva. In una seconda fase, la sostanza che è stata recuperata viene ulteriormente trattata nella sua forma pura. Nel processo di essiccazione, viene convertito nel cosiddetto amido nativo. La successiva modifica delle caratteristiche consente di ottenere un amido modificato.
Attrezzature industriali
Le linee di produzione completamente automatizzate comprendono tutte le fasi di produzione, trasporto e imballaggio. Le loro attrezzature principali per la produzione di amido saranno costituite da componenti per rondelle di tamburo, desonazione, raspira, unità di desander, sistemi di disidratazione, filtri per vuoto e unità di idrociclone, essiccatori, macchine per l'imballaggio e interfacce di controllo.
Amido e suoi tipi
Gli amidi possono essere divisi in due tipi: nativi e modificati. Gli amidi grezzi, che conservano ancora la struttura e le caratteristiche originali, sono chiamati nativi. Tale componente è il prodotto principale che viene venduto sotto forma di polvere secca in diversi gradi per alimenti, nonché materie prime farmaceutiche e industriali.
Gli amidi nativi si ottengono isolando l'amido presente in natura da cereali o colture radicali come manioca, mais e melassa. Possono essere utilizzati direttamente nella produzione di determinati prodotti, come i noodles. L'amido nativo può essere considerato la principale risorsa che può essere trasformata in numerosi prodotti amidacei.
Va notato che questo tipo di sostanza ha un tempo di utilizzo limitato e viene utilizzato principalmente nell'industria alimentare. I granuli di amido nativo vengono facilmente idratati se riscaldati in acqua, si gonfiano rapidamente, gelatinizzano e hanno un'alta viscosità, che aumenta ad un valore di picco ad ogni successivo riscaldamento.
Nonostante questa peculiarità, l'industria alimentare, metallurgica, mineraria, fermentativa, edile, cosmetica, farmaceutica, della carta e del cartone, nonché le industrie tessili usano l'amido nativo nella loro forma tradizionale.
Amidi modificati
Ci sono caratteristiche irraggiungibili con l'amido nativo. L'amido modificato può essere utilizzato per altre applicazioni industriali, si ottiene utilizzando una serie di metodi, modifiche chimiche, fisiche ed enzimatiche.
Pertanto, la sostanza è amido nativo, che è stato modificato nelle sue proprietà fisiche e / o chimiche. La produzione di amido modificato può comprendere la modifica della forma del granulo o della composizione dei componenti: molecole di amilosio e amilopectina. Pertanto, vengono apportate modifiche sull'amido naturale per dargli le proprietà necessarie per scopi specifici: ispessimento, gelatinizzazione, adesività o formazione di film, per migliorare la ritenzione idrica. Il prodotto è anche usato per migliorare il gusto e la brillantezza, per rimuovere o impartire opacità.
Quando l'amido viene modificato chimicamente o fisicamente, le proprietà dell'amido nativo cambiano, il che lo rende utile in molti settori, come quello alimentare, farmaceutico, tessile, petrolifero, della pasta di legno e della carta.
Come si forma l'amido nelle patate?
Circa il 75% del raccolto di patate viene coltivato per la lavorazione industriale, che produce amido. Rappresenta le riserve nutrizionali di molte piante. Durante la stagione di crescita, le foglie verdi raccolgono energia dal sole. Nelle patate, questa energia viene trasportata sotto forma di una soluzione di zucchero fino ai tuberi. È lì che lo zucchero si trasforma in amido sotto forma di minuscoli granuli. Occupano la maggior parte degli interni della fotocamera.La conversione dello zucchero in amido avviene con l'aiuto di enzimi che sono responsabili della riconversione della sostanza immagazzinata in zucchero la prossima primavera.
In inverno, le patate consumano una piccola quantità di amido per mantenere le funzioni vitali fino alla primavera. I tuberi hanno bisogno di una buona circolazione dell'aria per mantenere un'attività vitale. La bassa temperatura aiuta a convertire il proprio amido in zucchero per ridurre la temperatura di congelamento nel succo cellulare. Se ciò non bastasse, i tuberi muoiono. Pertanto, le patate devono essere adeguatamente rivestite durante la conservazione.
Poiché i tuberi sono la principale fonte di fecola di patate, condizioni di conservazione sfavorevoli porteranno alla sua perdita, nel peggiore dei casi, a patate morte e spezzate, che non sono adatte al processo di separazione dell'amido.
Produzione di fecola di patate
Le procedure associate alla fabbricazione industriale di un prodotto aumentano in complessità in base alle esigenze specifiche di ciascun produttore. La produzione di fecola di patate inizia con la rimozione fango, sabbia, ghiaia con piante di tuberi. Il risciacquo è un processo di controcorrente, con acqua fresca aggiunta attraverso ugelli a pressione nella fase finale di purificazione. Quindi i tuberi puliti vengono schiacciati in un contenitore speciale.
Successivamente, inizia il processo di estrazione dell'amido, il cui scopo è quello di aprire le cellule del tubero e rilasciare i granuli di amido. L'estrazione avviene su setacci conici rotanti ed è un processo controcorrente. L'elevata forza centrifuga consente l'uso di piastre di schermatura in acciaio inossidabile di alta qualità che resistono all'abrasione e ai prodotti chimici. Le piastre dello schermo hanno lunghe perforazioni di soli 125 micron di diametro.
La produzione di amido non finisce qui. Il succo di cellule di patate è ricco di zuccheri e proteine. Quando le cellule vengono aperte, il succo viene immediatamente esposto all'aria e reagisce con l'ossigeno, formando componenti colorati che possono aderire all'amido. Per evitare il processo di ossidazione, è necessario aggiungere al prodotto risultante anidride solforosa o una soluzione di bisolfito di sodio.
L'amido umido dei filtri a vuoto rotanti viene essiccato in un essiccatore flash con aria calda moderata. Prima della consegna, l'amido viene setacciato su un setaccio fine per rimuovere l'eventuale polvere formata nei trasportatori a coclea.
Produzione di amido di mais
L'amido di mais è un ingrediente alimentare popolare utilizzato nelle industrie alimentari, tessili, farmaceutiche e della carta. È ottenuto dall'endosperma del chicco di mais. La produzione di amido di mais è popolare nella maggior parte dei paesi del mondo. Il mais viene coltivato in zone climatiche con un clima temperato e caldo. Di recente, la produzione di amido è diventata popolare in Russia.
Le operazioni di base includono i seguenti passaggi:
- Pulendo. Le materie prime vengono pulite per rimuovere oggetti estranei.
- Ammollo. I chicchi di mais sono immersi in grandi serbatoi con acqua calda contenente acido e anidride solforosa.
- Fresatura. Ammorbidire i noccioli mediante macinazione a umido in acqua.
- Liquidazione e decantazione. Il prodotto frantumato viene lasciato depositare per gravità, dopodiché l'acqua viene travasata, ottenendo una spessa sospensione di massa di mais.
- Setacciatura. La sospensione viene setacciata per rimuovere la buccia.
- Centrifugazione. L'amido in sospensione è separato dalla proteina.
- Disidratazione e granulazione dell'amido.
- Asciugatura con essiccatori flash.
- Fresatura. L'amido di mais essiccato viene macinato alla dimensione desiderata delle particelle.
Dopo tutti i processi di produzione, l'amido viene opportunamente confezionato in un materiale di imballaggio sigillato e resistente all'umidità. Il prodotto risultante viene modificato e ha qualità migliorate.Viene utilizzato nella produzione di edulcoranti, calibrazione di carta e tessuti, come addensante e stabilizzante di alimenti.