Stärkelsens betydelse i vardagen är mycket stor. De flesta arter används för industriella ändamål, vilket leder till uppkomsten av ett antal specialiserade produkter. Det är nödvändigt för tillverkning av konfekt, köttprodukter, som används i medicin för tillverkning av mediciner och i massaindustrin. Vad är produktionen av stärkelse och dess typer kommer att diskuteras i den här artikeln.
Var används stärkelse och dess värde
Detta ämne är en av de vanligaste i naturen, en förnybar och nästan obegränsad resurs. Stärkelse tillverkas av spannmål eller rotgrödor. Det används främst som ett livsmedel, men också på grund av kemisk eller biologisk bearbetning omvandlas det lätt till många användbara produkter idag.
Förutom mat används stärkelse för produktion av papper, textilier, lim, drycker, konfektyr, läkemedelsindustrin och för tillverkning av byggnadsmaterial. Ämnet har många anmärkningsvärda egenskaper, inklusive den höga viskositeten hos pastan, dess transparens och maximal motståndskraft mot frysning och upptining, vilket är fördelaktigt för många industrier.
Stärkelseproduktion är en kostnadseffektiv verksamhet, eftersom potatis som innehåller en hög koncentration av ett ämne, som fungerar som bas för vidare produktion, ofta används som en relativt billig råmaterialkälla. Det bearbetade torra koncentratet kan jämföras med egenskaper eller till och med överlägsna liknande substanser erhållna från majs, vete, ris.
Från växt till pulver
Stärkelse är en växttillförsel. I Europa finns det i majs, vete och potatis, från vilket det utvinns, liksom i många andra växter: ris, korn, grönsaker, kassava, söta potatis.
Bildningen av stärkelse i växter sker under fotosyntesen. Denna fysiologiska mekanism tillåter produktion och lagring av glukos (elementärt socker), nödvändigt för deras tillväxt och reproduktion. Ursprungligen assimilerar växten kol från atmosfären och förvandlar det till glukos. Huvudmolekylen bildas. Sedan används den för syntes av stärkelsepolymerer associerade med ren glukos.
I växter ser ämnet ut som små granuler, olösliga i kallt vatten, i storlek från 3 till 100 mikron. Deras form varierar beroende på ursprung. Under produktionsförhållanden levereras stärkelse och dess derivat till konsumentindustrier i form av mjölliknande pulver eller sirap.
Grundläggande tillverkningsverksamhet
Stärkelsebranschen producerar mer än sex hundra sorters produkter - från naturliga stärkelser till fysiskt eller kemiskt modifierade, i form av torra pulver till flytande och fasta sötningsmedel. Mångsidigheten hos sådana produkter är sådan att de används som ingredienser och funktionella tillsatser i ett brett spektrum av livsmedel, icke-livsmedel och fodertillsatser.
Tekniken för framställning av stärkelse består i processen att separera växtkomponenter i stärkelse, protein, cellulosaskal, lösliga fraktioner, och i fallet med majs används också bakterien, från vilken olja kommer att utvinnas. Den första fasen använder en serie enkla steg för att fysiskt separera komponenterna: krossning, siktning, centrifugering etc.Produktionsmetoder är dock specifika för varje anläggning, och industriella verktyg är vanligtvis utformade för råvaror: majs, vete eller potatis.
Stärkelseproduktionen går vidare till nästa steg. I ett andra steg bearbetas ämnet som har utvunnits ytterligare i dess rena form. I torkningsprocessen omvandlas den till den så kallade nativa stärkelsen. Efterföljande förändringar i egenskaper gör att du kan få en modifierad stärkelse.
Industriell utrustning
Helautomatiserade produktionslinjer inkluderar alla stadier av produktion, transport och förpackning. Deras huvudutrustning för stärkelseproduktion kommer att bestå av komponenter för trumbrickor, desonering, raspira, desanderingsenheter, avvattningssystem, vakuumfilter och hydrocyklonenheter, torktumlare, förpackningsmaskiner och kontrollgränssnitt.
Stärkelse och dess typer
Stärkelse kan delas in i två typer: infödda och modifierade. Rå stärkelse, som fortfarande behåller sin ursprungliga struktur och egenskaper, kallas infödda. En sådan komponent är huvudprodukten som säljs i torrpulverform under olika kvaliteter för livsmedel, liksom farmaceutiska och industriella råvaror.
Infödda stärkelser erhålls genom att isolera naturligt förekommande stärkelse från antingen spannmål eller rotgrödor såsom kassava, majs och melass. De kan användas direkt vid produktion av vissa produkter, som nudlar. Native stärkelse kan betraktas som den huvudsakliga resursen som kan bearbetas till ett antal stärkelseprodukter.
Det bör noteras att denna typ av ämne har en begränsad användningstid och används främst inom livsmedelsindustrin. Infödda stärkelsegranulat hydratiseras lätt vid uppvärmning i vatten, sväller snabbt, gelatinerar och har en hög viskositet, vilket ökar till ett toppvärde med varje efterföljande uppvärmning.
Trots denna egenhet använder livsmedel, metallurgi, gruvdrift, jäsning, konstruktion, kosmetika, läkemedel, papper och kartong, såväl som textilindustri inhemsk stärkelse i sin traditionella form.
Modifierade stärkelser
Det finns egenskaper som inte kan uppnås med nativ stärkelse. Modifierad stärkelse kan användas för andra industriella tillämpningar, den erhålls med ett antal metoder, kemiska, fysiska och enzymatiska modifieringar.
Således är ämnet nativ stärkelse, som har ändrats i dess fysikaliska och / eller kemiska egenskaper. Produktionen av modifierad stärkelse kan innefatta att förändra formen på granulatet eller kompositionens sammansättning - amylos- och amylopektinmolekyler. Därför utförs modifieringar av naturlig stärkelse för att ge den de egenskaper som är nödvändiga för specifika ändamål: förtjockning, gelatinering, vidhäftning eller filmbildning, för att förbättra vattenretention. Produkten används också för att förbättra smak och glans, för att ta bort eller förmedla opacitet.
När stärkelse modifieras kemiskt eller fysiskt förändras egenskaperna hos nativ stärkelse, vilket gör det användbart i många industrier, såsom livsmedel, farmaceutiska, textil, petroleum och massa och papper.
Hur bildas stärkelse i potatis?
Cirka 75% av potatisgrödan odlas för industriell bearbetning, som producerar stärkelse. Det representerar näringsreserverna för många växter. Under växtsäsongen samlar gröna blad energi från solen. I potatis transporteras denna energi i form av en sockerlösning upp till knölar. Det är där socker förvandlas till stärkelse i form av små granulat. De upptar det mesta av kamerans inre.Omvandlingen av socker till stärkelse sker med hjälp av enzymer som ansvarar för omvandlingen av det lagrade ämnet till socker nästa vår.
På vintern konsumerar potatis en liten mängd stärkelse för att upprätthålla vitala funktioner fram till våren. Knölar behöver god luftcirkulation för att upprätthålla vital aktivitet. Lågtemperatur hjälper till att konvertera sin egen stärkelse till socker för att sänka frysetemperaturen i celljuice. Om detta inte räcker, dör knölarna. Därför måste potatisen vara korrekt belagda under lagring.
Eftersom knölar är den viktigaste källan till potatisstärkelse kommer negativa lagringsförhållanden att leda till att det i värsta fall förlorar döda och trasiga potatisar, som inte är lämpliga för processen för stärkelseparation.
Potatisstärkelseproduktion
Förfarandena i samband med den industriella tillverkningen av en produkt ökar i komplexitet i enlighet med de specifika behoven hos varje tillverkare. Potatisstärkelseproduktion börjar med borttagning lera, sand, grus med knölväxter. Sköljning är en motströmningsprocess, där färskt vatten tillsättes genom tryckmunstycken vid det slutliga reningsstadiet. Därefter krossas rena knölar i en speciell behållare.
Därefter börjar stärkelsepraktionsprocessen, vars syfte är att öppna knölcellerna och frigöra stärkelsegranulerna. Extraktion sker på roterande koniska siktar och är en motströmsprocess. Hög centrifugalkraft möjliggör användning av högkvalitativa rostfria stålplattor som tål slitage och kemikalier. Skärmplattor har långa perforeringar på bara 125 mikron över.
Stärkelseproduktionen slutar inte där. Potatiscellsaft är rik på socker och protein. När celler öppnas utsätts juice omedelbart för luft och reagerar med syre och bildar färgade komponenter som kan hålla fast vid stärkelse. För att undvika oxidationsprocessen måste svaveldioxid eller en natriumbisulfitlösning sättas till den resulterande produkten.
Våt stärkelse från roterande vakuumfilter torkas i en blixtork med måttlig varm luft. Före leverans siktas stärkelsen på en fin sikt för att ta bort allt damm som bildas i skruvtransportörerna.
Majsstärkelseproduktion
Majsstärkelse är en populär livsmedelsingrediens som används inom livsmedels-, textil-, läkemedels- och pappersindustrin. Det erhålles från endospermen i majskärnan. Majsstärkelseproduktion är populär i de flesta länder i världen. Majs odlas i klimatzoner med ett tempererat och varmt klimat. Nyligen har stärkelseproduktion blivit populär i Ryssland.
Grundläggande åtgärder inkluderar följande steg:
- Rengöring. Råmaterial rengörs för att ta bort främmande föremål.
- Blötläggning. Majsskärnor nedsänks i stora tankar med varmt vatten som innehåller syra och svaveldioxid.
- Fräsning. Mjukgör kärnor genom våtslipning i vatten.
- Bosättning och dekantering. Den krossade produkten får sedimentera genom tyngdkraften, och därefter dekanteras vattnet, vilket erhåller en tjock suspension av majsmassa.
- Siktning. Suspensionen siktas för att ta bort skalet.
- Centrifugering. Stärkelse i suspension separeras från proteinet.
- Stärkelseuttorkning och granulering.
- Torkning med blixtorkare.
- Fräsning. Torkad majsstärkelse males till önskad partikelstorlek.
Efter alla produktionsprocesser förpackas stärkelse lämpligt i ett förseglat och fukttätt förpackningsmaterial. Den resulterande produkten modifieras och har förbättrade kvaliteter.Det används vid tillverkning av sötningsmedel, kalibrering av papper och textilier, som ett förtjockningsmedel och stabilisator av livsmedel.