Het belang van zetmeel in het dagelijks leven is erg groot. De meeste soorten worden gebruikt voor industriële doeleinden, wat leidt tot de opkomst van een aantal gespecialiseerde producten. Het is noodzakelijk voor de vervaardiging van zoetwaren, vleesproducten, die in de geneeskunde worden gebruikt voor de vervaardiging van geneesmiddelen en in de pulpindustrie. Wat de productie van zetmeel is, en de soorten ervan, zullen in dit artikel worden besproken.
Waar wordt zetmeel gebruikt en de waarde ervan
Deze stof is een van de meest voorkomende in de natuur, een hernieuwbare en bijna onbeperkte bron. Zetmeel wordt gemaakt van granen of wortelgewassen. Het wordt voornamelijk gebruikt als voedselagent, maar ook vanwege chemische of biologische verwerking, wordt het tegenwoordig gemakkelijk omgezet in veel nuttige producten.
Naast voedsel wordt zetmeel gebruikt voor de productie van papier, textiel, kleefstoffen, dranken, zoetwaren, de farmaceutische industrie en bij de productie van bouwmaterialen. De stof heeft veel opmerkelijke eigenschappen, waaronder de hoge viscositeit van de pasta, de transparantie en maximale weerstand tegen vries- en ontdooiprocessen, die gunstig zijn voor veel industrieën.
Zetmeelproductie is een kosteneffectieve onderneming, aangezien aardappelen met een hoge concentratie van een stof, die als basis voor verdere productie dient, meestal worden gebruikt als een relatief goedkope bron van grondstoffen. Het verwerkte droge concentraat kan worden vergeleken in eigenschappen of zelfs beter dan vergelijkbare stoffen verkregen uit maïs, tarwe, rijst.
Van plant tot poeder
Zetmeel is een glucose-toevoer voor planten. In Europa wordt het gevonden in maïs, tarwe en aardappelen, waaruit het wordt geëxtraheerd, evenals in vele andere planten: rijst, gerst, groenten, cassave, zoete aardappelen.
De vorming van zetmeel in planten vindt plaats tijdens fotosynthese. Dit fysiologische mechanisme maakt de productie en opslag van glucose (elementaire suiker) mogelijk, noodzakelijk voor hun groei en voortplanting. Aanvankelijk neemt de plant koolstof uit de atmosfeer op en verandert het in glucose. Het hoofdmolecuul wordt gevormd. Vervolgens wordt het gebruikt voor de synthese van zetmeelpolymeren geassocieerd met pure glucose.
In planten ziet de stof eruit als kleine korrels, onoplosbaar in koud water, variërend in grootte van 3 tot 100 micron. Hun vorm varieert afhankelijk van de oorsprong. Onder productieomstandigheden worden zetmeel en zijn derivaten geleverd aan consumentenindustrieën in de vorm van meelachtig poeder of siropen.
Basis productiehandelingen
De zetmeelindustrie produceert meer dan zeshonderd soorten producten - van natieve zetmelen tot fysisch of chemisch gemodificeerd, in de vorm van droge poeders tot vloeibare en vaste zoetstoffen. De veelzijdigheid van dergelijke producten is zodanig dat ze worden gebruikt als ingrediënten en functionele additieven in een breed scala van additieven voor voeding, niet-voeding en voeder.
De technologie voor de productie van zetmeel is het proces van het scheiden van plantaardige componenten in zetmeel, eiwit, celluloseschaal, oplosbare fracties, en in het geval van maïs wordt ook de kiem gebruikt, waaruit olie wordt geëxtraheerd. Deze eerste fase maakt gebruik van een reeks eenvoudige stappen om de componenten fysiek te scheiden: pletten, zeven, centrifugeren, enz.Productiemethoden zijn echter specifiek voor elke plant en industriële gereedschappen zijn meestal ontworpen voor grondstoffen: maïs, tarwe of aardappelen.
De zetmeelproductie gaat door naar de volgende fase. In een tweede stap wordt de teruggewonnen stof verder verwerkt in zijn pure vorm. In het droogproces wordt het omgezet in het zogenaamde inheemse zetmeel. Daaropvolgende verandering in eigenschappen stelt u in staat om een gemodificeerd zetmeel te krijgen.
Industriële apparatuur
Volledig geautomatiseerde productielijnen omvatten alle stadia van productie, transport en verpakking. Hun belangrijkste uitrusting voor de productie van zetmeel zal bestaan uit componenten voor trommelwassers, desonatie, raspira, desandereenheden, ontwateringssystemen, vacuümfilters en hydrocyclooneenheden, drogers, verpakkingsmachines en besturingsinterfaces.
Zetmeel en zijn soorten
Zetmeel kan worden onderverdeeld in twee soorten: native en gemodificeerd. Rauwe zetmelen, die nog steeds hun oorspronkelijke structuur en kenmerken behouden, worden native genoemd. Een dergelijke component is het hoofdproduct dat in droge poedervorm wordt verkocht onder verschillende kwaliteiten voor voedsel, evenals farmaceutische en industriële grondstoffen.
Inheemse zetmelen worden verkregen door natuurlijk voorkomend zetmeel te isoleren uit granen of wortelgewassen zoals cassave, maïs en melasse. Ze kunnen direct worden gebruikt bij de productie van bepaalde producten, zoals noedels. Inheems zetmeel kan worden beschouwd als de belangrijkste grondstof die kan worden verwerkt tot een aantal zetmeelproducten.
Opgemerkt moet worden dat dit type stof een beperkte gebruiksduur heeft en vooral in de voedingsindustrie wordt gebruikt. Inheemse zetmeelkorrels worden gemakkelijk gehydrateerd wanneer ze in water worden verwarmd, zwellen snel op, verstijfselen en hebben een hoge viscositeit, die bij elke volgende verwarming toeneemt tot een piekwaarde.
Ondanks deze eigenaardigheid gebruiken voedsel, metallurgie, mijnbouw, gisting, bouw, cosmetica, farmaceutica, papier en karton, evenals de textielindustrie inheemse zetmeel in hun traditionele vorm.
Gemodificeerd zetmeel
Er zijn kenmerken die niet haalbaar zijn met natuurlijk zetmeel. Gemodificeerd zetmeel kan worden gebruikt voor andere industriële toepassingen, het wordt verkregen met behulp van een aantal methoden, chemische, fysische en enzymatische modificaties.
De stof is dus natuurlijk zetmeel, dat is veranderd in zijn fysische en / of chemische eigenschappen. De productie van gemodificeerd zetmeel kan het veranderen van de vorm van de korrel of de samenstelling van de componenten omvatten - amylose- en amylopectinemoleculen. Daarom worden modificaties uitgevoerd op natuurlijk zetmeel om het de eigenschappen te geven die nodig zijn voor specifieke doeleinden: verdikking, gelatinering, kleefkracht of filmvorming, om waterretentie te verbeteren. Het product wordt ook gebruikt om de smaak en glans te verbeteren, te verwijderen of opaciteit te verlenen.
Wanneer zetmeel chemisch of fysisch wordt gemodificeerd, veranderen de eigenschappen van natuurlijk zetmeel, wat het in veel industrieën bruikbaar maakt, zoals voedsel, farmaceutische industrie, textiel, aardolie en pulp en papier.
Hoe wordt zetmeel gevormd in aardappelen?
Ongeveer 75% van het aardappelgewas wordt geteeld voor industriële verwerking, die zetmeel produceert. Het vertegenwoordigt de voedingsreserves van veel planten. Tijdens het groeiseizoen verzamelen groene bladeren energie van de zon. In aardappelen wordt deze energie in de vorm van een suikeroplossing naar knollen getransporteerd. Daar verandert suiker in zetmeel in de vorm van kleine korrels. Ze bezetten het grootste deel van het interieur van de camera.De omzetting van suiker in zetmeel vindt plaats met behulp van enzymen die verantwoordelijk zijn voor de herconversie van de opgeslagen substantie in suiker volgend voorjaar.
In de winter consumeren aardappelen een kleine hoeveelheid van hun zetmeel om vitale functies te behouden tot de lente. Knollen hebben een goede luchtcirculatie nodig om vitale activiteit te behouden. Lage temperatuur helpt om zijn eigen zetmeel om te zetten in suiker om de vriestemperatuur in celsap te verlagen. Als dit niet genoeg is, gaan de knollen dood. Daarom moeten aardappelen tijdens opslag goed worden gecoat.
Omdat knollen de belangrijkste bron van aardappelzetmeel zijn, zullen ongunstige bewaarcondities leiden tot het verlies ervan in het ergste geval tot dode en gebroken aardappelen, die niet geschikt zijn voor het proces van zetmeelscheiding.
Aardappelzetmeelproductie
De procedures in verband met de industriële vervaardiging van een product nemen toe in complexiteit in overeenstemming met de specifieke behoeften van elke fabrikant. De productie van aardappelzetmeel begint met verwijdering modder, zand, grind met knollen planten. Spoelen is een tegenstroomproces, waarbij zoet water wordt toegevoegd via druksproeiers in de laatste zuiveringsfase. Vervolgens worden schone knollen verpletterd in een speciale container.
Daarna begint het zetmeelextractieproces, dat tot doel heeft de knolcellen te openen en de zetmeelkorrels vrij te geven. Extractie vindt plaats op roterende conische zeven en is een tegenstroomproces. Hoge centrifugale kracht maakt het gebruik van hoogwaardige roestvrijstalen schermplaten mogelijk die bestand zijn tegen slijtage en chemicaliën. Schermplaten hebben lange perforaties van slechts 125 micron.
Zetmeelproductie stopt daar niet. Aardappelsap is rijk aan suiker en eiwitten. Wanneer cellen worden geopend, wordt het sap onmiddellijk blootgesteld aan lucht en reageert het met zuurstof, waarbij gekleurde componenten worden gevormd die aan zetmeel kunnen hechten. Om het oxidatieproces te vermijden, moet zwaveldioxide of een natriumbisulfietoplossing aan het resulterende product worden toegevoegd.
Nat zetmeel uit roterende vacuümfilters wordt gedroogd in een flitsdroger met matige hete lucht. Voor aflevering wordt het zetmeel op een fijne zeef gezeefd om eventueel gevormd stof in de schroeftransporteurs te verwijderen.
Productie van maïszetmeel
Maïszetmeel is een populair voedselingrediënt dat wordt gebruikt in de voedingsmiddelen-, textiel-, farmaceutische en papierindustrie. Het wordt verkregen uit het endosperm van de maïskorrel. De productie van maïszetmeel is populair in de meeste landen van de wereld. Maïs wordt gekweekt in klimaatzones met een gematigd en warm klimaat. Onlangs is de zetmeelproductie populair geworden in Rusland.
Basisbewerkingen omvatten de volgende stappen:
- Opruimen. Grondstoffen worden gereinigd om vreemde voorwerpen te verwijderen.
- Soaking. Maïskorrels worden ondergedompeld in grote tanks met warm water dat zuur en zwaveldioxide bevat.
- Frezen. Zacht wordende korrels door nat malen in water.
- Regeling en decantatie. Het gemalen product laat men bezinken door zwaartekracht en daarna wordt het water gedecanteerd, waardoor een dikke suspensie van maïsmassa wordt verkregen.
- Zeven. De suspensie wordt gezeefd om de schil te verwijderen.
- Centrifugeren. Zetmeel in suspensie wordt gescheiden van het eiwit.
- Zetmeel uitdroging en granulatie.
- Drogen met behulp van flitsdrogers.
- Frezen. Gedroogd maïszetmeel wordt tot de gewenste deeltjesgrootte gemalen.
Na alle productieprocessen wordt zetmeel op geschikte wijze verpakt in een verzegeld en vochtdicht verpakkingsmateriaal. Het resulterende product is gemodificeerd en heeft verbeterde kwaliteiten.Het wordt gebruikt bij de productie van zoetstoffen, kalibratie van papier en textiel, als verdikkingsmiddel en stabilisator van voedsel.