Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Декабря 2013 в 17:54, реферат
Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличением производства мяса, молока, масла и других продуктов.
Введение 3
1 Хранение и обработка зерна 5
1.2 Измельчение зерна и получение отрубей и муки 6
1.3 Описание и функционирование технологического потока переработки пшеничной муки на крахмал и клейковин13
1.4 Производство глюкозно-фруктозных сиропов 17
1.5 Гидролиз крахмала 19
Заключение 22
Список использованной литературы 23
Изомеризация глюкозы
во фруктозу является обратимой реакцией.
Равновесное состояние
Таблица 1 - Влияние температуры на процесс изомеризации глюкозы
Температура, °С |
Концентрация фруктозы после изомеризации, % |
30 46,5 40 47,5 45 48,2 60 49,9 70 52,4 75 53,1 80 54,2 85 54,7 | |
Процесс получения фруктозосодержащих продуктов из крахмала представлен в виде схемы на рис. 3. Он включает этапы гидролиза крахмала, изомеризации глюкозы, выделения фруктозы.
Рисунок 3 - Принципиальная технологическая схема получения из крахмала глюкозно-фруктозного сиропа
1.5 Гидролиз крахмала
В соответствии с разработанной технологией 38–40% суспензию кукурузного крахмала смешивают с рециркулирующей частью разжиженного крахмала и проводят двухстадийное разжижение крахмала ферментным препаратом (основной фермент — α -амилаза) из расчета 0,02 масс. % препарата от массы СВ. Крахмальное молоко шнековым насосом из сборника подается в инжектор, предназначенный для быстрого нагревания суспензиии острым паром. Нагретый крахмальный клейстер (110 °С) подается в выдерживатель, где поддерживается давление 0,3–0,4 МПа, затем в емкость-разжижитель, где из-за вскипания происходит дополнительная деструкция крахмала. Продолжительность выдерживания в разжижителе — 15–30 мин (100 °С). Степень гидролиза на первой стадии составляет 2–3 % РВ. Частично гидролизованный крахмал подается в инжектор, в котором сироп нагревается до 140 °С и впрыскивается в испаритель. Температура в испарителе устанавливается 85–90 °С, и оттуда сироп подается на вторую ступень разжижения, иногда называемую стадией декстринизации. В сироп после испарителя подается фермент α -амилаза; обычно на эту стадию дается 2/3 всей нормы фермента. В конце второй ступени разжижения (1,5–3 ч) степень осахаривания достигает 14–17 % РВ.
После разжижения крахмала гидролизат содержит 34–35 % СВ, не дает синего окрашивания с иодом, глюкозный эквивалент его составляет 18–20 %, вязкость — 20–25 МПа × с. Осахаривание амилоглюкозидазой (0,3 масс % препарата от массы СВ) осуществляют при 50–60 °С, рН = 4,5 (4,2–4,7), 48–72 ч. Осахаривание сиропа ведут до достижения РВ 97–98 %, что соответствует содержанию глюкозы в сиропе 93–94 %. По достижении глюкозного эквивалента 97–98 % (содержание глюкозы 96–97 %) осахаривание крахмала прекращают, нагревая сироп до 90 °С.
Осахаренный сироп направляют на станцию механического фильтрования для удаления нерастворимых примесей.
От растворимых примесей раствор очищают угольной и ионообменной очисткой. Угольная очистка проводится обычно в две стадии. Общий расход порошкообразного угля составляет 10–15 кг/1 т СВ. На стадии очистки глюкозных гидролизатов используется около 40 % общего количества угля, для очистки фруктозосодержащих сиропов — 60 %. При использовании гранулированного угля сорбент может быть регенерирован водяным паром при 600–800 °С и использован повторно.
Очищенный от красящих веществ и части растворимых примесей глюкозный сироп поступает на ионообменную очистку. Обычно используются сульфостирольные катиониты и слабоосновные аниониты, например КУ-2–8 и АНТ-Э21. Колонны с ионитами обычно работают попарно — сироп последовательно проходит катионо- и анионообменник.
Изомеризация глюкозы
Основной операцией
Продолжительность контактирования сиропа с ферментом составляет 20–24 ч, расход фермента — 0,07–0,1 масс. % от массы СВ. Для активации фермента перед изомеризацией в сироп добавляют MgSO4 (0,025–0,015 моль/л) или CoSO4 (0,0003–0,003 моль/л), а для подавления микрофлоры — бисульфит натрия или калия (0,008–0,016 масс. % от массы СВ).
Вследствие обратимости реакции равновесие устанавливается при эквимолярном соотношении глюкозы и фруктозы; на практике реакцию прекращают по достижении концентрации фруктозы, равной 40–42 % от массы СВ. Глюкоизомеразу используют в течение 28–30 сут., после чего она теряет свою активность, и ее выводят из производства. После изомеризации сироп очищают ионитами от солей жесткости и обесцвечивают активным углем; затем раствор фильтруют, концентрируют до 70–74 % СВ под вакуумом и охлаждают до 25–30 °С.
Применение ГФС-42 в некоторых случаях затрудняется образованием осадка глюкозы. Для предотвращения кристаллизации глюкозы сироп обогащают фруктозной фракцией и получают ГФС-55. По сладости ГФС-55 несколько превышает сахарозу, и образования осадка глюкозы в нем в период хранения при обычных условиях не происходит.
Получение фруктозы
Хроматографическое разделение глюкозы и фруктозы проводится в колонне, заполненной смолой с размерами частиц 0,3–0,35 мм. В верхнюю часть колонны вводится ГФС-42, который вытесняется водой. Для разделения используют сульфополистирольную смолу, для сшивки которой используют 4–6 % дивинилбензола. Сульфокислотные группы содержат ионы кальция. Фруктоза, образуя комплексы с ионами кальция, медленнее проходит через слой сорбента, чем глюкоза. Поэтому глюкоза вымывается первой из колонны и направляется на изомеризацию; затем выводится фракция, обогащенная фруктозой. Разделение проводят при 60 °С, концентрация сиропа 40–60 %. Фруктозная фракция с содержанием фруктозы около 90 % (ГФС-90) добавляется к ГФС-42 с получением ГФС-55. Обогащенный фруктозой сироп дополнительно очищается на ионитах и активным углем, концентрируется до 75–77 % СВ и в виде продукта ГФС-55 отправляется потребителям. ГФС-42 называют сиропами 1-го поколения, ГФС-55 — сиропами 2-го поколения.
Небольшую часть ГФС-90 применяют для приготовления продуктов диетического питания и в фармацевтической промышленности. [4].
Переработка
растворимых веществ и
Третья фаза из 3-фазного декантера, содержащая пентозаны, растворимые вещества и немного крахмала, подается в декантер для сточных вод для извлечения оставшегося крахмала, пентозанов и мезги.
Верхний сход из декантера для сточных вод, содержащий растворимые вещества, перекачивается насосом на станцию очистки сточных вод или на выпарную станцию для извлечения растворенных веществ.
Концентрированные растворенные вещества после выпаривания с содержанием приблизительно 30% СВ добавляются в другие кормовые фракции. Конденсат после выпаривания откачивается на станцию очистки сточных вод.
Различные кормовые фракции высушиваются до получения другого побочного продукта - комбикорма, или же перекачиваются на бродильный завод для получения напр. спирта.
В случае если корм подается на спиртовой завод, барду, полученную из спиртового производства, можно добавлять в указанные выше кормовые фракции и можно включить в побочный продукт – комбикорм.
Заключение
Таким образом, применение сухой пшеничной клейковины в условиях мукомольного завода позволяет: повысить пищевую ценность муки и хлеба благодаря обогащению муки таким ценным веществом, как растительный белок, что имеет важное значение для здоровья человека; эффективно управлять качеством выпускаемой продукции, вырабатывая муку со стабильными и стандартными свойствами; привлекать на продовольственные цели дополнительные ресурсы зерна из зерна пониженного качества при производстве сухой клейковины, позволяя в то же время более рационально использовать продовольственное зерно ценной и сильной пшеницы, идущей на хлебопекарный помол; получать прибыль мукомольным заводам за счет реализации более качественной муки по более высокой цене.
Список использованной литературы