М. В. Кардашева введение в технологию продуктов питания
|
Скачать 2.06 Mb.
|
Очищенный сахарный сироп, содержащий 55-60 % сухих веществ, поступает на дальнейшее упаривание. Он содержит большую часть несахаров, которые не удалось выделить из сиропа практически чистую сахарозу, кристаллизацию проводят в кипящих пересыщенных растворах в вакуум-аппаратах при низкой температуре.Продукт, полученный после уваривания, называется утфелем. Он содержит 7,5-8 % воды, 92-92,5 % сухих веществ и около 55 % выкристаллизовавшегося сахара. Межкристальная жидкость представляет собой вязкий раствор, содержащий несахара и насыщенный раствор сахарозы. Для того, чтобы максимально увеличить выход сахара, содержащийся в сахарной свекле, применяют трехкристаллизационную схему продуктового отделения. По данной схеме сироп из сборника поступает в вакуум-аппарат и уваривается до содержания сухих веществ 92,5 %. Готовый утфель 1-ой кристаллизации (утфель I), поступает в центрифуги, где происходит отделение кристаллов сахарозы и двух оттеков. Так как поверхность кристаллов покрыта пленкой межкристальной жидкости, здесь же, в центрифуге, кристаллы пробеливают артезианской водой (температурой 70-95 0С). Таким образом, первый оттек – это межкристальный раствор утфеля, содержащий некоторое количество мелких кристаллов сахара. Сахар-песок выгружают из центрифуги (W=0,8-1 %) и подают в сушильно-охладительную установку, где высушивают до W=0,14 и охлаждают. Далее сахар-песок подается в бункер на хранение. Оттеки, полученные при центрифугировании утфеля I, направляют на уваривание утфеля II до содержания сухих веществ ~ 93 %. К утфелю II добавляют небольшое количество воды и направляют в центрифуги. При центрифугировании отбирают II оттека, отличающихся чистотой. Пробеливание кристаллов ведут горячей водой. Оттеки направляют в вакуум-аппарат на уваривание утфеля III и доводят содержание сухих веществ до 93,5-84 %. Готовый утфель спускают в кристаллизационную установку, где происходит дополнительная кристаллизация сахарозы за счет охлаждения утфеля с 70-75 0С до 35-40 0С. Затем утфель подогревают до 45-50 0С и центрифугируют без пробеливания сахара водой. Полученный оттек-мелассу перекачивают в емкость для хранения. Переработка оттеков. Полученные после центрифугирования и пробелки утфеля I оттеки являются насыщенными растворами сахарозы. Они используются для варки утфеля II. Он состоит из тех же основных периодов. В первой стадии уваривания оттеки сгущают до концентрации сухих веществ 84-85,5 %, что соответствует коэффициенту пересыщения 1,30-1,35. Затравку кристаллов проводят при помощи сахарной пудры (60-80 г на 40 т утфеля). После наращивания кристаллов утфель окончательно сгущают до концентрации сухих веществ ~ 93 %. Утфель II подают в центрифугу. Сахар пробеливают чистой горячей водой. При центрифугировании отбирают 2 оттека с разной чистотой. Утфель III уваривают из второго и первого оттеков утфеля II, аффинационного оттека (аффинация – это растворение сахара III кристаллизации в разбавленном первом оттеке утфеля I) до содержания сухих веществ ~ 89-90 % и раствора, полученного от промывки сит в центрифугах утфеля III. Цикл уваривания утфеля в вакуум-аппарате состоит из тех же операций, только продолжительность больше, чем для утфеля II. Перед самой завозкой кристаллов температуру утфеля повышают до 70-73 0С. сахарную пудру вносят в количестве 150-200 г на 40 т утфеля. Наращивание кристаллов проводят при коэффициенте пересыщения 1,15-1,25 путем подкачивания первого оттека утфеля II. Конечная концентрация сваренного утфеля должна быть 94,5-96 % сухих веществ. Далее утфель III поступает в кристаллизационную установку. За время кристаллизации температура утфеля снижается с 70-75 до 35-40 0С, коэффициент пресыщения поддерживается в пределах 1,20-1,25, для того, чтобы росли только имеющиеся кристаллы и не образовывалась кристаллическая «мука». Перед центрифугированием утфель нагревают до 45-50 0С и центрифугируют без пробеливания сахара водой с отбором одного оттека-мелассы. При этом на поверхности кристаллов сахара остается слой мелассы и чистота желтого сахара составляет 94-95 %. Для повышения чистоты сахар подвергают аффинации, т.е. сахар III кристаллизации смешивают с разбавленным первым оттеком утфеля I до содержания сухих веществ ~ 89-90 % и перемешивают. В результате этого часть несахаров, содержащихся в пленке, покрывающей кристаллы сахара, переходит в аффинирующий раствор и при центрифугировании утфеля будет получен более чистый сахар-аффинад. Сахар-аффинад и сахар II кристаллизации растворяют (клеруют) очищенным соком II сатурации при 80-85 0С до содержания сухих веществ 65-70 %, смешивают с сиропом из выпарной установки и подают на сульфитацию. Производство жидкого сахара. Технологическая схема получения жидкого сахара: сахар-песок после центрифугирования, минуя сушильное отделение, поступает в клеровочные мешалки, где он растворяется в конденсате выпарной установки до содержания сухих веществ ~ 63-65 %. Затем жидкий сахар перекачивается через мерники в резервуары, откуда в ж/д цистерны. Применяют жидкий сахар: в безалкогольной, кондитерской и фармацевтической промышленности. Выпускают жидкий сахар трех видов: высшей, I и II категорий. Жидкий сахар высшей категории фильтруют и очищают адсорбентом (применяют безалкогольной, кондитерской и фармацевтической промышленности). Жидкий сахар I категории фильтруют с применением фильтроперлита (используют хлебопекарной, кондитерской, консервной и др. отраслях пищевой промышленности). Получение сахара-рафинада. В свекловичном сахаре-песке содержится некоторое количество несахаров (красящих веществ, зольных элементов), придающих ему желтоватый цвет, а также привкус и запах. Основная цель сахарорафинадного производства – получение кристаллического продукта высокого качества с содержанием чистой сахарозы не менее 99,9 %. Сахар-рафинад вырабатывают в виде сахара-песка и кускового сахара-рафинада: прессованного, быстро растоворимого, литого, колотого. По органолептическим показателям сахар-рафинад должен соответствовать следующим требованиям: цвет белый (без пятен и посторонних примесей), допускается слегка голубоватый оттенок, вкус – сладкий, без постороннего привкуса и запаха, раствор должен быть прозрачным. Основной процесс рафинирования – отделение сахарозы от несахаров путем ее многократной кристаллизации и физико-химической (адсорбционной) очистке сиропов. При производстве сахара-рафинада различают две группы продуктов: рафинадную (2-3 ступени) и продуктовую (3-4 ступени). Сахар-рафинад получают только в первых двух или трех циклах, последующие циклы служат для обессахаривания оттеков и возвращения желтого сахара на адсорбционную очистку и кристаллизацию в рафинадных циклах. Таким образом, в сахарорафинадном производстве применяют многократную кристаллизацию и каждой кристаллизации предшествует механическая и адсорбционная очистка сиропов. При этом наблюдается циклическая повторяемость технологических операций, в результате которых сахароза сахарного песка превращается в сахар-рафинад, а несахара, удерживая некоторую часть сахарозы, концентрируются в рафинадной патоке. Технологическая схема производства прессованного рафинада включает следующие стадии: взвешивание и просеивание сахара-песка, приготовление рафинадного сиропа и клерса; удаление из сиропа механических примесей; адсорбционная очистка сиропа; сгущение сиропа до образования кристаллов; кристаллизация; центрифугирование и пробеливание кристаллов; получение рафинадной кашки; прессование рафинадной кашки; сушка и охлаждение брикетов; фасование и упаковывание сахара-рафинада; складирование и хранение. Сахар-песок взвешивают, просеивают и подают на приготовление сиропа и клерса. Клерс - это продукт, получаемый из растворенного в воде сахара-песка повышенного качества, сухих отходов рафинадного производства и отбора из адсорберов рафинадной группы. Температура сиропов 75 0С, рН не ниже 7,5. Сироп обязательно фильтруют через гравий или фильтроперлит для удаления механических примесей и подвергают адсорбционной очистке для их обесцвечивания и освобождения от минеральных примесей. В качестве адсорбента используют гранулированный уголь АГС-4, порошкообразные угли марок КАД, МД, глюконат-4, также применяют ионообменные смолы (анионит АВ-17-2П) Далее сиропы направляют на контрольное фильтрование. Обесцвеченные сиропы подают в вакуум-аппараты для сгущения. Варка утфеля из рафинадного сиропа такая же, как в свеклосахарном производстве. Только протекает быстрее - 2-3 часа (5,5 –6 часов в свеклосахарном). Особенность получения рафинадного утфеля является введение (75 г на 10 т утфеля) при его уваривании ультрамарина. Уваривают до содержания сухих веществ ~ 91,5-92 %. Готовый утфель спускают в кристаллизаторы для дополнительной кристаллизации. По мере охлаждения и кристаллизации утфель густеет. Чтобы сохранить его установленную плотность, утфель разжижают сиропом очищенного продукта. Для отделения кристаллов сахара утфель обрабатывают на центрифугах. Сахар пробеливают клерсом, в который добавляют суспензию ультрамарина. После центрифугирования и пробелки получают полупродукт – рафинадную кашку, которая состоит из кристаллов, покрытых пленкой увлажняющего их клерса. Содержание влаги в рафинадной кашке регулируется в зависимости от желаемой крепости рафинада и, обусловленное количеством остаточного клерса. Для получения прессованных брикетов рафинада одной окраски, требуемой массы и крепости, рафинадная кашка должна иметь одинаковые кристаллическую структуру, температуру и влажность. Мелкие кристаллы удерживают излишнюю влагу, крупные – образуют неровную поверхность брикетов. Поэтому рафинадную кашку, поступающую от центрифугирования различных утфелей, смешивают. Рафинадную кашку прессуют под давлением для формирования брикетов. Сырой прессованный сахар-рафинад сушат в два периода. Первый период характеризуется интенсивным удалением влаги, второй – резким замедлением процесса сушки. Продолжительность сушки составляет 8- 10 часов. Контрольные вопросы1. Сколько сахара содержится в корнеплоде сахарной свеклы ? 2. Из каких этапов состоит технологическая схема производства сахара-песка из сахарной свеклы ? 3. Как получают диффузионный сок ? 4. Как очищают диффузионный сок ? 5. Что представляет собой утфель ? 6. Сколько циклов кристаллизации предусмотрено в сахарном производстве ? 7. Из каких этапов состоит технологическая схема производства сахара-рафинада ? 8. Какие адсорбенты используют для очистки сахаро-рафинадных сиропов ? 9. В чем заключается особенность получения рафинадного утфеля ? 10. Какова продолжительность сушки сахара-рафинада ? ЛЕКЦИЯ № 3НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КРАХМАЛА И КРАХМАЛОПРОДУКТОВ
Введение Современная крахмало-паточная промышленность – важная отрасль народного хозяйства. Перерабатывая картофель и кукурузу, крахмало-паточные предприятия выпускают сухой крахмал, глюкозу, различные виды крахмальных паток, модифицированные крахмалы, декстрины, глюкозно-фруктозные сиропы и т.д. Крахмал и крахмалопродукты используют в различных отраслях пищевой промышленности: кондитерской, хлебопекарной, консервной, молочной, пищеконцентратной и др., а также в других отраслях промышленности (медицинской, текстильной, полиграфической, бумажной и т.д.). 1 Технологическая схема получения сырого картофельного крахмала. Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в широких пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных и др. условий. Средний химический состав картофеля (%): вода – 75; сухие вещества – 25. Из них (%): крахмал – 18,5; азотистые вещества ~ 2; клетчатка – 1; минеральные вещества ~ 0,9; сахара – 0,8; жир – 0,2; прочие – 1,6. Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала состоит из следующих этапов: хранение картофеля; доставка картофеля на завод; мойка картофеля в моечных машинах; взвешивание картофеля; тонкое измельчение картофеля на терочных машинах – получение кашки; выделение картофельного сока из кашки; выделение свободного крахмала из кашки; отделение и промывание мезги; рафинирование крахмального молока; промывание крахмала. Хранение картофеля. Предприятия, перерабатывающие картофель, работают сезонно. До подачи на производство убранный картофель хранят в буртах при температуре 2-8 0С. При хранении картофель дышит. Хранить картофель свыше 5-7 месяцев нецелесообразно, так как это приводит к значительным потерям сухих веществ, в том числе и крахмала. Доставка картофеля. Картофель подают на производство с помощью гидравлического транспорта, при этом частично отделяют легкие примеси, песок и землю. Мойка и взвешивание картофеля. Этому процессу придается очень большое значение, так как на последующих стадиях картофель не очищают от кожуры, а наличие в крахмале минеральных примесей недопустимо. Картофель моют в моечных машинах комбинированного типа, имеющих камеры с высоким уровнем воды, где отделяют солому и другие легкие примеси; и камеры с низким уровнем воды, в которых хорошо оттирают землю; сухие камеры, в которых вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Продолжительность процесса мойки составляет 10-14 минут, расход воды – 200…400 % к массе картофеля. Измельчение картофеля на терочных машинах, получение кашки. Крахмал содержится внутри клеток картофеля в виде крахмальных зерен. Чтобы извлечь его, необходимо вскрыть клеточные стенки. Для этого картофель измельчают на терочных машинах, принцип работы которых состоит в истирании клубней поверхностью, набранной из пилок с мелкими зубьями. Измельчение проводят дважды. Качество измельчения характеризуется коэффициентом измельчения:  , (3.1)где: А – содержание свободного крахмала (освобожденного из клеток клубня) в кашке, %; В – содержание связанного крахмала (оставшегося в невскрытых клетках картофеля) в кашке, %. На современных предприятиях коэффициент измельчения достигает 85-95 %. Выделение картофельного сока из кашки. Полученная после терочных машин картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из разорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока. Важная задача получения картофельного крахмала – скорейшее выделение из кашки сока при минимальном его разбавлении. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окислением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и др. нежелательных явлений. Картофельный сок выделяют из кашки на осадительных шнековых центрифугах, где под действием центробежной силы происходит ее разделение на две фракции. Картофельный сок выводится из центрифуги через сливные окна, а осадок (тяжелая фракция) разбавляется водой и удаляется в виде крахмального молока определенной плотности. Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги. После отделения картофельного сока на осадительных центрифугах кашку направляют на ситовую станцию завода. Здесь на различных ситовых аппаратах от нее отделяют и промывают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал. Перспективно использовать гидроциклонные установки для разделения тонко измельченной картофельной кашки на крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком. В наше время для выделения из кашки мезги используют центробежные ситовые аппараты: барабанно-струйные или центробежно-лопастные. Под действием центробежной силы кашка равномерно распределяется по внутренней поверхности барабана, навстречу движению кашки подается вода или жидкое крахмальное молоко. Вода под давлением образует против движения кашки как бы водяной шнек, задерживающий ее продвижение по ситу и способствующий отмыванию свободного крахмала. Для отмывания свободного крахмала кашку последовательно обрабатывают на барабанно-струйном и центробежно-лопастном ситовых аппаратах и направляют на повторное измельчение (перетир), после чего ее вновь промывают на БСС и ЦЛС. После выделения мезги на ситовых аппаратах и гидроциклонах крахмальная суспензия содержит некоторое количество мелкой мезги (4-8 %), водорастворимых веществ (0,1- 0,5 %) и сильно разбавленного картофельного сока. Поэтому ее подвергают рафинированию на центробежных ситах, гидроциклонах или дуговых ситах. Концентрация крахмальной суспензии, поступающей на рафинирование, должна быть 12-14 %, а концентрация рафинированной суспензии – 7-9 %. Рафинирование крахмальной суспензии. Рафинирование на центробежных ситах проводят в две ступени, после чего крахмальную суспензию подают на пеногасящее устройство, а затем на песковые гидроциклоны для удаления песка. Полученную сгущенную суспензию направляют в гидроциклоны для промывки крахмала, которую проводят в три ступени. Далее крахмал обезвоживают на вакуум-аппаратах и высушивают. Гидроциклоны представляют собой батарею микрогидроциклонов. Принцип действия этих аппаратов такой: крахмальное молоко поступает под давлением в аппарат тангенциально по касательной трубе, за счет чего поступательное движение продукта преобразуется во вращательное, развивается большая центробежная сила, в результате действия которой тяжелые частицы отбрасываются на внутреннюю поверхность конуса и сползают вниз к дюзу сгущенного схода. Легкая фракция продукта (жидкий сход) вытесняется сгущенной фракцией, поднимается к дюзу жидкого схода и выводится из него. Рафинирование крахмальной суспензии можно также проводить на дуговых ситах. Слабо напорное дуговое сито состоит из ситовой поверхности, укрепленной на рамке, вставленной в корпус. Продукт под небольшим давлением через питатель поступает сверху на ситовую поверхность. Крахмальная суспензия проходит сквозь сито и собирается в корпусе, а мезга сползает в нижнюю часть ситовой поверхности и выводится из него. Процесс рафинирования крахмальной суспензии ведут в две ступени. Мелкую мезгу промывают на ситах в три ступени. Чтобы получить крахмальное молоко достаточно высокой концентрации, на ситовой станции завода многократно используется разбавленное крахмальное молоко, а процесс ведут по принципу противотока. Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход картофельного крахмала – это отношение полученного крахмала к массе переработанного сырья, выраженное в процентах. Выход крахмала зависит от его содержания в перерабатываемом сырье и потерь с мезгой и сточными водами. В среднем выход крахмала равен 15,7 %, потери крахмала составляют 2,8 %. Отношение массы полученного крахмала к массе крахмала, содержащегося в переработанном сырье, выраженное в процентах, называется коэффициент извлечения крахмала. Он составляет 82-88 % и характеризует качество работы завода. Качество сырого картофельного крахмала. Сырой картофельный крахмал в зависимости от содержания в нем влаги подразделяется на две марки: А (содержание влаги 38…40 %) и Б (содержание влаги 50-52 %). Крахмал каждой марки делится на три сорта. Качество его должно соответствовать требованиям отраслевого стандарта ОТС 18-158. крахмал I и II сортов должен иметь однородный белый цвет и запах, свойственный крахмалу. Наличие постороннего запаха не допускается. Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок и вкраплений, в нем допускается слабокислый, но не затхлый запах. Показатели качества сырого картофельного крахмала приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 Показатели качества сырого картофельного крахмала.
Из-за высокого содержания влаги сырой картофельный крахмал не может долго хранится, он закисает и поэтому его перерабатывают в сухой крахмал, бескислотные декстрины, модифицированные крахмалы, патоку, глюкозу и др. При необходимости сырой крахмал хранят в течение некоторого времени наливным способом или в складах, утрамбовывая и заливая его водой. Еще один способ хранения в замороженном состоянии. Однако при хранении в крахмале протекают микробиологические процессы, приводящие к появлению кислого запаха, увеличению кислотности, нарастанию растворимых веществ и снижению сухих веществ крахмала. 2 Технологическая схема получения сырого кукурузного крахмала. Сырьем для производства крахмала служит зерно кукурузы. Содержание крахмала в нем составляет 70 % к массе сухих веществ. Кроме крахмала в нем содержится: белок (10-13 %) и жир (6,5 %). Что с одной стороны усложняет кукурузно-крахмальное производство, а с другой стороны – позволяет выпускать сухие концентрированные белковые корма, кукурузное масло и кукурузный экстракт.
Рис. 3.1 Принципиальная технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала Жидкий сход с гидроциклонов направляют на сита отцеживания и промывания зародыша. Помол кукурузной кашки. Полученная после отделения зародыша кашка представляет собой смесь крупных частиц оболочек зерна, связанных с эндоспермом, дробленного чистого эндосперма, свободного крахмала и белка. Для полного высвобождения крахмала кашку подвергают тонкому измельчению, предварительно отцедив на дуговых ситах свободный крахмал, глютен и часть мелкой мезги. Полученное крахмальное молоко дважды пропускают через капроновые сита и направляют на рафинирование, а сходы – на измельчение. Тонкий помол кукурузной кашки осуществляют на измельчающих машинах, при этом происходит измельчение эндосперма, а затем продукт выходит из машины. Промывание суспензии. На заводах проводят многократное промывание продукта по принципу противотока, что позволяет минимальным количеством жидкости отмыть максимум свободного крахмала. Отцеживание крупной мезги и ее трехкратное промывание проводят на дуговых ситах с отверстием диаметром 0,5-0,6 мм. Промытая крупная мезга не должна содержать свободного крахмала более 1,5 %. Мелкая мезга отделяется на капроновых ситах, четырехкратно промывается и поступает на механическое обезвоживание. Содержание свободного крахмала в ней не должно превышать 4 %. Крахмальное молоко поступает на двухкратное рафинирование на дуговых ситах, с капроновой ситовой тканью. Выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии. Рафинированное крахмальное молоко содержит 11-14 % сухих веществ, из них 88-92 % составляет крахмал, 6-10 % белок (глютен), 0,5-1,0 жир и т.д. Глютен содержит в молоке в виде взвешенных частиц размером 1-2 мкм, плотность его значительно ниже плотности крахмальных зерен. На этом свойстве и основано их разделение. В настоящее время выделение крахмала из крахмалобелковой суспензии проводят на специальных центробежных сепараторах. Промывание крахмала. Крахмальное молоко после отщепления глютена еще содержит некоторое количество примесей. Поэтому крахмал дополнительно промывают на вакуум-фильтрах в 2 или 3 стадии. Промытый крахмал содержит (% на сухое вещество): чистого крахмала 98,4-98,7 % и примесей 1,3-1,6 %. Его используют для производства сухого крахмала, крахмальной патоки, кристаллической глюкозы, модифицированных крахмалов и декстринов.
Сухой крахмал – это готовая продукция крахмальных заводов, он хорошо хранится и транспортируется, не изменяя своих свойств. Принципиальная технологическая схема производства сухого крахмала состоит из следующих операций: подготовки суспензии крахмала и механическому удалению избыточной влаги; механического обезвоживания крахмала; высушивания и обработки сухого крахмала (дробление, прессование и упаковка). Подготовка суспензии крахмала к механическому удалению избыточной влаги. Сырой крахмал разводят водой и получают крахмальное молоко с содержанием сухих веществ 12-14 %, затем на ситах отделяют крупные механические примеси. Далее суспензию обрабатывают на ситах с капроновой сеткой для удаления мелкой мезги и на гидроциклонах для отделения песка. Очищенный крахмал в виде крахмальной суспензии концентрацией 36-38 % направляют в цех для получения сухого крахмала. Для механического обезвоживания крахмала используют осушающие центрифуги. После центрифуг содержание в кукурузном крахмале ~ 34-36 %, в картофельном ~ 38 %. Сушка крахмала. Крахмал сушат в сушилках различных систем, используя в качестве теплоносителя подогретый воздух. Отделка сухого крахмала. Из сушилки крахмал температурой до 55-60 0С подается в специальный бурат-охладитель. Охлажденный крахмал поступает в центробежный-бурат, где разрушается основная масса комочков крахмала; далее крахмал просеивается и поступает на упаковывание. Получение и применение модифицированных крахмалов Для различных отраслей промышленности кроме обычного сухого крахмала выпускают крахмалы с измененными природными свойствами. Их называют модифицированными. Такие крахмалы получают за счет физических, химических и биологических воздействий на исходный крахмал. По характеру изменений все модифицированные крахмалы условно делят на две группы: расщепленные крахмалы и замещенные крахмалы, а также сополимеры крахмала. Расщепленные крахмалы. Их называют еще жидкокипящими, так как клейстеры таких крахмалов имеют низкую вязкость. Крахмалы этой группы получают путем расщепления полисахаридных цепей кислотой, амилазами, некоторыми солями и т.д. В результате указанных воздействий происходит хаотическое или направленное расщепление глюкозных и других связей, уменьшается молекулярная масса, возникают внутренние и межмолекулярные связи, появляются новые карбонильные группы. Может происходить частичное нарушение структуры зерен крахмала, но зернистая форма крахмала сохраняется. Расщепленный крахмал широко используется. Так, кислотной обработкой получают растворимый крахмал, используемый для химических анализов; в пищевой промышленности крахмал этого типа используется для приготовления желейных конфет, восточных сладостей. При окислении картофельного или кукурузного крахмала КмnО4 в кислой среде получают крахмал, используемый в качестве желирующего компонента, как закрепитель агара или пектина. Такой крахмал применяют в производстве кондитерских изделий, мороженного, продуктов молочной и пищеконцентратной промышленности. Замещенные крахмалы. К группе замещенных крахмалов и сополимеров крахмала относят крахмалы, свойства которых изменены в результате присоединения химических радикалов или совместной полимеризации с другими высокомолекулярными соединениями. Получение и применение декстрина Сухой крахмал используют для получения декстрина. Под действием термической обработки в присутствии катализатора или без него происходят расщепление и изменение структуры полисахаридов. В качестве катализатора используют кислоту (соляную, азотную и др.), щелочи, соли (алюмокалиевые квасцы и др.). декстрин получают с разной степенью расщепления крахмала и используют в различных отраслях народного хозяйства, главным образом как клеящее средство. Технология получения декстрина сводится к следующему: сухой картофельный или кукурузный крахмал подкисляют, используя форсуночное распыление кислоты, и выдерживают в течение 12…24 ч., после чего крахмал высушивают в барабанных сушилках в течение 1 ч. до содержания влаги 2…3 %, повышая температуру с 60 до 125 0С. процесс декстринизации крахмала идет в две стадии: на первой стадии крахмал теряет капиллярную и часть адсорбционно удерживаемой влаги, при этом содержание влаги самого крахмала приближается к 2…3 %. На второй стадии протекают процессы деполимеризации, пиролиза и образования новых глюкозидных связей, увеличивающие ветвление полисахарида. Идет интенсивная декстринизация крахмала. Содержание влаги снижается до 0,5…0,6 %. Декстрин приобретает заданный цвет, требуемую растворимость и клеящую способность. Его охлаждают и увлажняют до 5 %. Затем готовый декстрин просеивают и фасуют. Качество декстрина регламентируется требованиями ГОСТ 6034. 6 Технологическая схема получения крахмальной патоки Крахмальная патока – это продукт неполного гидролиза крахмала разбавленными кислотами и амилолитическими ферментами. Патока представляет собой бесцветную или слегка желтоватую, очень вязкую жидкость со сладким вкусом. Сладость ее в 3-4 раза ниже сладости сахарозы. В зависимости от степени гидролиза крахмала патока содержит различное количество глюкозы, мальтозы и декстринов – в этом заключается специфичность ее использования в качестве дополнительного сырья при получении отдельных видов пищевой продукции. Патока используется в качестве антикатализатора при получении карамели, при варке варенья, фруктовых сиропов, повидла, для загущения ликеров, для подслащивания безалкогольных напитков. В зависимости от назначения крахмальную патоку вырабатываю трех видов: карамельную (К), карамельную низкоосахаренную (КН) и глюкозную высокоосахаренную (ГВ). При повышенном содержании редуцирующих веществ патока теряет антикристаллизационные свойства. Поэтому глюкозная высокоосахаренная патока применяется как сахаристое вещество при производстве варенья, фруктовых консервов, хлебобулочных изделий и т.д. Патоку получают путем гидролиза крахмала соляной кислотой или при помощи ферментов. Технологическая схема получения патоки включает в себя следующие стадии производства: подготовка крахмала к гидролизу; гидролиз крахмала; нейтрализация гидролизатов; фильтрование сиропов; обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами; уваривание жидких сиропов до густых; уваривание густых сиропов до патоки и охлаждение патоки. Рассмотрим более подробно отдельные стадии технологической схемы. Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки должно содержать минимальное количество примесей. Обычно перерабатывается крахмал, поступающий с различных предприятий, поэтому его подвергают очистке по такой же технологической схеме, что и при выработке сухого крахмала. Гидролиз крахмала. Его проводят в присутствии катализатора кислотным, кислотно-ферментативным или ферментативным способом. В любом случае процесс гидролиза включает стадии клейстеризации крахмала, разжижения крахмального клейстера и его осахаривание. Клейстеризация начинается с ослабления и разрыва связей между макромолекулами амилозы и амилопектина, нарушения структуры крахмальных зерен и образования гомогенной массы с высокой вязкостью. Под действием катализатора длинные цепочки молекул крахмала разрываются. Образуются продукты с различной молекулярной массой, вязкость клейстера снижается – происходит его разжижение, идет дальнейший разрыв молекул крахмала вплоть до глюкозы. Кислотный гидролиз крахмала проводится в конвекторах периодического действия или осахаривателях непрерывного действия. Гидролиз ведут при температуре 140-145 0С. Соляная кислота дозируется из расчета 0,1-0,12 % газа НСl к массе сухих веществ перерабатываемого сырья. Величина рН гидролизуемой массы должна быть 1,8-2,2. Заваривание крахмала ведут при избыточном давлении. Процесс осахаривания крахмала длится несколько минут. Контроль за процессом осуществляют по окраске отбираемых проб с йодом. Не всегда удается достичь полного осахаривания крахмала, поэтому для проведения гидролиза крахмала целесообразно использовать ферменты. Кислотно-ферментативный гидролиз крахмала. Суспензию крахмала подкисляют соляной кислотой до рН 1,8-2,5 и подают в непрерывнодействующий осахариватель, где ее нагревают до 140 0С в течение 5 минут, после чего кислоту нейтрализуют раствором кальцинированной соды до рН 6,0-6,5. Продукт охлаждают до 85 0С и добавляют раствор α-амилазы. В качестве разжижающего вещества используют ферментный препарат амилосубтилин Г10х. Осахаривание его проводят также с использованием ферментов. Инактивируют фермент нагреванием продукта при 80 0С в течение 20 минут. Ферментативный гидролиз. При использовании ферментативного разжижения крахмала в 30-35 % суспензию крахмала вводят раствор кальцинированной соды до рН 6,0-6,5, раствор бактериальной α-амилазы и ее стабилизаторы СаО или Са(ОН)2. Смесь подогревают острым паром до 85 0С – выдерживают 1,5 часа, после чего подогревают до 140 0С в течение 5 минут для улучшения фильтрационных свойств. Температуру разжиженного крахмала снижают до 60 0С и проводят осахаривание амилоглюкозидазой. Нейтрализация гидролизатов. Цель нейтрализации – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, перевод свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для дальнейшей очистки сиропов от примесей. Гидролизаты, осахаренные с помощью соляной кислоты нейтрализуют только содой. Поваренная соль, которая образуется в нейтрализованном сиропе (0,25 % к массе сухих веществ) не сказывается на вкусе патоки и не ухудшает ее качество. Нейтрализацию проводят при интенсивном перемешивании, в специальных нейтрализаторах. Конструкция должна обеспечивать быстрое смешивание соды с кислотой и улавливание капель сиропа из отходящих паров. Подготовка сиропа к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9 % взвешенных частиц. Чтобы облегчить процесс фильтрования некоторую часть примесей предварительно выделяют путем отстаивания сиропов в специальных отстойниках. Фильтрование сиропов. Для более полного выделения взвесей гидролизат фильтруют. Фильтрование проводят на вакуум-фильтах, работающих с микросъемом осадка или автоматических фильтрах-прессах. Фильтрование проводят при температуре гидролизатов 75-80 0С и давлении 0,3-0,5 МПа. Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха и удаление примесей. В качестве адсорбентов применяют активированный уголь, который удаляет из раствора красящие вещества, золу, соли железа, коллоидные и азотистые вещества, жир и жирные кислоты. Порошкообразный активированный уголь используют в виде водной суспензии концентрацией 25 %, ее вводят в сироп постепенно при температуре сиропа 65-70 0С при постоянном перемешивании. После обработки адсорбент удаляют фильтрованием сиропов. Сиропы можно очищать также гранулированными углями. Уваривание жидких сиропов до густых. С этой целью используют выпарные аппараты различных конструкций. Но наибольшее распространение получили выпарные аппараты вертикального типа (ВВ). Перед первым корпусом сироп подогревают до температуры 97 0С, температура кипения сиропа в этом корпусе 100 0С, соответственно во втором корпусе – 86 0С, а в третьем – 67,7 0С. Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп концентрацией сухих веществ 55-57 % уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием сухих веществ не менее 78 %. Процесс уваривания ведут при температуре не выше 60 0С в течение 50-55 минут. Охлаждение патоки. Охлаждение патоки проводят в специальных холодильниках, которые представляют собой теплообменник, внутри которого размещены змеевики с циркулирующей в них холодной водой. Горячая патока, проходя между трубами змеевиков, охлаждается и самотеком выходит в сборник. Затем патоку фасуют и хранят. 7 Получение глюкозно-фруктозных сиропов из крахмала Для получения глюкозно-фруктозного сиропа в качестве исходного сырья используют в основном кукурузный крахмал. Для получения глюкозно-фруктозного сиропа используют гидролизаты крахмала с высоким содержание глюкозы (96 %), полученные при ферментативном гидролизе крахмала. Для удаления растворимых примесей (зольные элементы, ионы Са, красящие вещества, протеин и др.) глюкозный сироп обрабатывают ионнообменными смолами и активированным углем. Очищенный глюкозный сироп направляют на выпаривание до содержания сухих веществ 40-50 %. Иногда вместо выпаривания сироп стерилизуют при 125 0С в течение 2 минут, после чего его охлаждают до 60 0С. В подготовленный субстрат добавляют ионы магния и кобальта для повышения активности фермента и бисульфит для предупреждения развития микрофлоры. Ферментный препарат (глюкоизомераза) дозируется по его глюкоизомеразной активности. В процессе изомеризации контролируют величину рН субстрата. Процесс изомеризации длится 20-24 часа до содержания фруктозы в гидролизате 42 %. Далее сироп отстаивают в течение нескольких часов и сливают так, чтобы осевший на дно фермент был покрыт слоем сиропа. В реактор вновь подают свежий субстрат, и начинается новый цикл. Полученный сироп подкисляют соляной кислотой до рН 4,5, очищают ионообменными смолами и обесцвечивают активированным углем. Далее сироп уваривают при 60 0С в выпарных аппаратах до содержания сухих веществ 71-74 %, охлаждают до 30 0С. хранят при температуре 25-30 0С. Глюкозно-фруктозные сиропы находят широкое применение за рубежом при производстве детского и диетического питания, безалкогольных напитков, кремов, хлебобулочных изделиях и т.д. По своим свойствам такие сиропы близки к инвертному сахару. Использование таких сиропов позволяет получать пищевые продукты пониженной калорийности благодаря снижению содержания сахара в рецептуре изделий за счет очень сладкого вкуса сиропа. Контрольные вопросы
ЛЕКЦИЯ № 4 НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Введение Научные основы хлебопекарного производства. Технологическая схема производства хлеба и хлебобулочных изделий включает в себя следующие этапы: хранение и подготовка сырья к производству, приготовление и разделка теста, выпечка и хранение хлеба. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Методические указания к выполнению срс по курсу «Пищевые и биологически активные добавки» Методические указания предназначены для студентов направлений: 655700 Технология продовольственных продуктов специального назначения... |
 |
Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного... |
|
Питание детей при целиакии Янкина Г. Н Из питания детей с целиакией исключаются глютенсодержащие продукты из пшеницы, ржи, ячменя и овса. Из злаковых продуктов разрешается... |
|
Рабочая программа профессионального модуля ПМ. Производство цельномолочных продуктов, жидких и пастообразных продуктов детского питания |
|
Хранение сопроводительных документов до полной реализации продуктов Наличие договоров на поставку продуктов питания, содержащих условия транспортировки, хранения, требования к качеству поставляемых... |
|
План Введение 3 Товароведение продуктов, используемых в кондитерском... Здоровье трудящихся во многом зависит от правильного, поставленного на научную основу, четко организованного питания. Особенностью... |
|
«заболевания, связанные с характером питания и качеством пищевых... Тема «заболевания, связанные с характером питания и качеством пищевых продуктов. Профилактика заболеваний» |
|
Санитария и гигиена рыбоперерабатывающих предприятий Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 271300 «Пищевая инженерия», 170600 «Машины и аппараты пищевых производств»,... |
|
"Ученые университета" Доктор технических наук, профессор Твердохлеб Галина Васильевна свою жизнь и научно-педагогическую деятельность посвятила одной из... |
|
Руководство пользователя аиас «Аверс: Расчет меню питания» (для версии 8) Аиас «Аверс: Расчет Меню Питания» позволяет автоматизировать работу медицинского работника, рассчитывающего расход продуктов питания... |
|
Традиционные методы получения моноклональных антител Главы из книги «Введение в молекулярную иммунологию и гибридомную технологию», автор: ведущий сотрудник лаборатории биотехнологии... |
|
Учебно-практическое пособие для студентов спец. 260807 «Технология... Технология продуктов общественного питания — техническая дисциплина, изучающая рациональное приготовление кулинарной продукции в... |
|
Техническое задание по обеспечению питанием учащихся и сотрудников... Заказчиком. В исключительных случаях допускается замена одних продуктов, блюд, кулинарных изделий на другие при условии их соответствия... |
|
Правила и нормативы 3 организацииобщественного питания санитарно-эпидемиологические Санитарно-эпидемиологическиетребования к организациям общественного питания, изготовлению иоборотоспособности в них пищевых продуктов... |
|
Mini-vidas автоматический анализатор для быстрого обнаружения патогенов... Около 100 всемирно известных референсных лабораторий (usda, fda, другие государственные лаборатории) и крупнейшие международные компании... |
|
Методические рекомендации фас россии для субъектов РФ по организации... Согласно указанному документу заказчикам рекомендуется при закупке детского питания выделять в составе крупного лота несколько более... |