Изготовлениу крахмалопродуктов

 

 

Содержание:

Введение.................................................................................................................

Раздел 1. Технологическая  часть

1.1. Характеристика готового  продукта......................................................

1.2. Характеристики исходного  сырья........................................................

1.3. Характеристика используемых  на производстве энергоносителей

Раздел 2. Процесса - аппаратурная часть

2.1. Машинно-аппаратурная  схема линии производства картофельного  крахмала ..............................................................................

2.2. Описание машины, аппарата  или установки, используемых в составе технологической линии ...................................................................

Раздел 3. Расчет материального  баланса на единицу продукции..............

Заключение...........................................................................................................

Список использованных источников..............................................................

Приложения:

Технологическая схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1. Технологическая  часть.

1.1.         Характеристика готового продукта. 

 

Современная крахмалопаточная промышленность — важная отрасль  народного хозяйства. Крахмалопаточные предприятия выпускают сухой  крахмал, глюкозу, различные виды крахмальных  паток, модифицированные крахмалы, декстрин, глюкозофруктозные сиропы и др. Ассортимент вырабатываемой продукции составляет десятки наименований.

Предприятия, перерабатывающие картофель, получают сырой крахмал  влажностью 50...52 %. Такой крахмал  храниться не может, так как является прекрасной средой для развития микроорганизмов, он закисает. Поэтому сырой крахмал на этих же или на других предприятиях перерабатывают в сухой влажностью 20%, или используют для изготовления патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов.

Крахмал – сложный углевод, образующийся в растениях и откладываемый  ими в качестве запасного питательного вещества. Химическая формула (C6H10O5)n. Он хорошо переваривается и усваивается  организмом человека. Благодаря разнообразию своих свойств, способности к  их изменениям крахмал применяют  в разных пищевых производствах (кондитерском, хлебопекарном, колбасном  и др.), в кулинарии, для выработки  крахмалопродуктов, в непищевых отраслях (парфюмерной, текстильной, фармацевтической и др).

Калорийность 100г крахмала 350 ккал. В клетках растений крахмал  находится в виде плотных образований, называемых крахмальными зернами. Крахмальные  зерна разных растений характеризуются  определенной формой, строением, размерами. По этим признакам можно установить вид крахмала.

Крахмал – природный полимер, молекула которого состоит из остатков глюкозы. При расщеплении молекулы крахмала образуются более простые  углеводы – декстрины, мальтоза, глюкоза. Этот процесс называется осахариванием и может происходить под действием ферментов или минеральных кислот (HCl, H2SO4).

Крахмалу свойственно  набухание – это способность  медленно и в определенной мере впитывать  холодную воду, не растворяясь в  ней. Если набухание происходит при  повышенной температуре, то образуется клейстер. Температура клейстеризации различных крахмалов находится в пределах 60-70°С. Наиболее вязким является клейстер из картофельного крахмала. Крахмал производят из различного растительного сырья. Наиболее распространен крахмал картофельный. Еще сырьем для изготовления крахмала могут служить кукуруза, пшеница, рис.

К крахмалопродуктам относятся саго, модифицированные крахмалы, патока, глюкоза. Саго это крупа в виде высушенных округлых комочков оклейстеризованного крахмала. Его применяют для приготовления супов, запеканок, начинок, каш. Модифицированные крахмалы предназначены для определенных производств. Модификация позволяет получать крахмалы жидкокипящие, набухающие, экструзионные и др. Например набухающие крахмалы при контакте с водой поглощают ее значительно больше чем обычный. Применяют их в производстве пудингов, сухих смесей кексов, производстве сбивных кондитерских изделий, мясных полуфабрикатов (как связующие вещества и стабилизаторы влажности). Патока продукт неполного кислотного или ферментативного гидролиза крахмала. Это густая, вязкая, бесцветная или с желтоватым оттенком жидкость сладковатого вкуса. Используется только для промышленной переработки как антикристаллизатор сахарозы, повышает вязкость сиропов, задерживает черствение и высыхание хлеба и пряников, уменьшает сладость. Патоку также используют при приготовлении карамели, халвы, варенья, ликеров.

Глюкоза – продукт полного  гидролиза крахмала. Она производится разной степени очистки: кристаллическая, медицинская, пищевая, техническая. Это  продукт сладкого вкуса. Ее используют для производства витамина С, медицинских препаратов, добавляют в конфеты и другие кондитерские изделия.

Крахмал - основная часть  важнейших продуктов питания: муки (75 - 80%), картофеля (25%), саго и др. Энергетическая ценность около 16,8 кДж/г.

Он является ценным питательным  продуктом. Чтобы облегчить его  усвоение, содержащие крахмал продукты подвергают действию высокой температуры, то есть картофель варят, хлеб пекут. В этих условиях происходит частичный  гидролиз крахмала и образуются декстрины, растворимые в воде. Декстрины в пищеварительном тракте подвергаются дальнейшему гидролизу до глюкозы, которая усваивается организмом. Избыток глюкозы превращается в гликоген (животный крахмал). Состав гликогена такой же, как у крахмала, - (C6H10O5)n, но его молекулы более разветвленные. Особенно много гликогена содержится в печени (до 10%). В организме гликоген является резервным веществом, которое превращается в глюкозу по мере ее расходования в клетках.

В промышленности крахмал  путем гидролиза превращают в  патоку и глюкозу. Для этого его  нагревают с разбавленной серной кислотой, избыток которой затем  нейтрализуют мелом. Образовавшийся осадок сульфата кальция отфильтровывают, раствор упаривают и выделяют глюкозу. Если гидролиз крахмала не доводить до конца, то образуется смесь декстринов с глюкозой - патока, которую применяют  в кондитерской промышленности. Получаемые с помощью крахмала декстрины  используются в качестве клея, для  загустения красок при нанесении рисунков на ткань.

Крахмал применяют для  накрахмаливания белья. Под горячим утюгом происходит частичный гидролиз крахмала и превращение его в декстрины. Последние образуют на ткани плотную пленку, которая придает блеск ткани и предохраняет ее от загрязнения.

Крахмал должен вырабатываться в соответствии с требованиями ГОСТ 7699-78 по технологической инструкции или технологическому регламенту, утвержденным в установленном порядке, с соблюдением  соответствующих норм и правил. Для  производства крахмала должен применяться  свежий картофель для переработки  по ГОСТ 6014. Крахмал вырабатывают четырех  сортов: экстра, высший, первый, второй.

По органолептическим  и физико-химическим показателям  крахмал должен соответствовать  требованиям и нормам, указанным  в таблице.

Таблица 1.1. «Органолептические и физико-химические показатели крахмала»  

 

Наименование показателя	Характеристика и норма
	Экстра	Высший	Первый	Второй
Цвет	Белый с кристаллическим блеском	Белый с кристаллическим блеском	Белый	Белый с сероватым оттенком
Залах крахмала, предназначенного для пищевых целей	Свойственный крахмалу, без постороннего запаха
Массовая доля влаги, %	17-20	17-20	17-20	17-20
Массовая доля общей золы в пересчете на сухое вещество, %, не более	0,30	0,35	0,50	1,0
в том числе:
золы (песка), нерастворимой  в 10%-ной соляной кислоте, %, не более	0,03	0,05	0,10	0,3
Кислотность - расход раствора гидроокиси натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм (0,1 н.) на нейтрализацию 100 г сухого вещества, см, не более	6,0	10	14	20
Количество крапин на 1 дм поверхности крахмала при рассмотрении невооруженным глазом, шт., не более	60	280	700	Не нормируется
Массовая доля сернистого ангидрида (SO), %, не более	0,005	0,005	0,005	0,005
Примеси других видов крахмала	Не допускаются
Присутствие металломагнитных примесей	Не допускается

 

 

Крахмал второго сорта  предназначен для технических целей  или для промышленной переработки.

Для химико-фармацевтической промышленности (приготовление лекарственных  средств в таблетированном виде) должен вырабатываться крахмал сорта "Экстра" - белый с кристаллическим блеском, без механических примесей, с количеством крапин - не более 40 шт.

Массовая доля тяжелых  металлов (меди, цинка, свинца, ртути, кадмия) и мышьяка не должна превышать  норм, утвержденных Минздравом СССР.

Крахмал упаковывают в  двойные мешки: внутренний новый  тканевый мешок, или многослойный бумажный (не менее четырех слоев), или мешок-вкладыш  пленочный.

Транспортирование крахмала производят транспортом всех видов  в крытых транспортных средствах, а  также в контейнерах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на транспорте данного  вида.

Не допускается перевозить крахмал в вагонах, трюмах судов  или автомашинах совместно с  продуктами, обладающими специфическим  запахом, а также использовать вагоны, трюмы и автомашины, в которых  транспортировались ядовитые или резко  пахнущие грузы.

Крахмал должен храниться  в упакованном виде в хорошо проветриваемых складах без постороннего запаха, не зараженных вредителями хлебных  запасов. В складах, где хранится крахмал, относительная влажность  воздуха не должна быть более 75%. Гарантийный  срок хранения крахмала - 2 года со дня  выработки.

 

 

 

1.2.         Характеристики исходного сырья. 

 

Сырьем для производства картофельного крахмала служил картофель. В нашей стране картофель имеет большое, разностороннее значение. Его используют как пищевую, техническую и кормовую культуру. Химический состав клубней картофеля колеблется в довольно широких пределах и зависит от copтa картофеля, климатических, почвенных и других условий. Средний химический состав картофеля (%): вода - 75; сухие вещества – 25, в том числе крахмал - 18,5; азотистые вещества - около 2; клетчатка – 1; минеральные вещества - 0,9; сахара - 0,8; жир - 0,2 и прочие вещества (пектины, пентозаны и др.) - 1,6. Содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется от 8 до 29%. Вода в картофеле содержится в двух состояниях: в свободном (78%) и связанном (22 %). Свободная вода растворяет все водорастворимые вещества картофеля - сахара, соли кислот, азотистые вещества и другие, образуя клеточный сок; коллоидно-связанная вода растворителем не является, и ее свойства существенно отличаются от обычной воды.

В клубнях картофеля может  содержаться от 0,46 до 1,72% сахаров, представленных преимущественно сахарозой, есть также  глюкоза и фруктоза. Хранение картофеля при пониженной температуре приводит к увеличению содержания Сахаров до 5%, снижению выхода крахмала и увеличению потерь сухих веществ картофеля,

В картофеле содержится от 0,52 до 1,77% клетчатки. Чем выше содержание клетчатки, тем толще клеточные  стенки картофеля, тем труднее картофель  истирается на терочных машинах и, следовательно, тем выше будет выход мезги и потери крахмала с мезгой. Пентозаны и пектиновые вещества, которые вместе с клетчаткой входят в состав клеточных стенок картофеля, составляют от 0,74 до 0,95 %. В процессе хранения картофеля пектиновые вещества под действием фермента протопектиназы могут переходить в растворимую форму, что приводит к размягчению тканей картофеля и затрудняет производство крахмала.

В состав картофеля входят органические кислоты — лимонная, щавелевая, яблочная, молочная, но преобладает  лимонная кислота. Общая титруемая кислотность картофеля обусловлена также наличием в его составе кислых фосфатов, рН картофельного сока 5,8...6,6. Кислотность картофеля резко возрастает при его микробиологической порче в процессе хранения, что отрицательно сказывается на ходе технологического процесса.

В картофеле содержится от 0,7 до 4,6 % азотистых веществ, которые на 60% представлены белковыми соединениями. Белки картофеля полноценны по аминокислотному составу, 40% азотистых веществ картофеля -небелковые азотистые соединения. По мере созревания клубней содержание азотистых веществ в них снижается, что положительно сказывается на ходе технологического процесса, так как белок, являясь хорошим пенообразователем, затрудняет отделение примесей от крахмала и снижает его качество. Кроме перечисленных веществ в картофеле содержится глюкозид соланин в количестве от 2 до 10 мг на 100 г сырого картофеля. Его содержание резко увеличивается при хранении картофеля на свету, когда он приобретает зеленую окраску. Употреблять такой картофель в пищу нельзя. Соланин также является сильным пенообразователем и затрудняет процесс очистки крахмала от примесей.

И картофеле содержится от 10 до 30 мг% витамина С, небольшое количество витаминов группы В и каротиноидов. Зола картофеля составляет от 0,4 до 1,9%, в ней преобладают соединения калия (72 %), фосфора (20 %), а также содержатся натрий, кальций, магний и железо. Примерно 75 % зольных соединений растворимы в воде и при производстве крахмала теряются со сточными водами, часть нерастворимых соединений остается в мезге, часть - в крахмале, влияя на вязкость и клеящую способность крахмального клейстера.

Способы хранения картофеля:

Существуют полевой метод  хранения и стационарный. Метод полевого хранения включает хранение в типовых  и модернизированных буртах и  траншеях и на постоянных буртовых площадках.

Метод хранения в стационарных хранилищах более современен. Основные типы хранилищ следующие: