Учебник Второе издание п рекомендовано
 Скачать 28.63 Mb.
|
|
Зольные элементы, переходящие в крахмал из клубня, влияют на его вязкость и клейстеризующую способность. Повышенное содержание зольных элементов в крахмале, в том числе нерастворимых в соляной кислоте, указывает на несоблюдение технологического процесса и попадание частиц земли, песка в готовый продукт. Технологическая схема производства крахмала включает следующие технологические процессы: мойку картофеля, его измельчение, выделение крахмала из кашки, выделение крахмала из крахмального молока и промывание крахмала, его сушку. При переработке картофеля на первой стадии получают сырой крахмал, из которого далее вырабатывают или сухой крахмал, или крахмал опродукты (патоку, саго и др.). Переработку картофеля начинают с тщательной его мойки, используя для этой цели механизированные моечные машины непрерывного действия с противоточным движением воды и картофеля, передвигаемого с помощью бил. Эти машины имеют камнело-иушки и приспособления для отделения соломы. Мойка должна быть проведена очень тщательно, чтобы в готовый продукт не попали посторонние примеси (земля, песок и пр.). Измельчение картофеля проводят с целью вскрытия клеточных структур клубня, получения кашки и выделения из нее зерен крахмала. Картофель измельчают в скоростных непрерывно дейст- 19 вующих терках. В них с большой скоростью вращается на горизонтальной оси барабан, а вдоль поверхности барабана расположены металлические пилки так, чтобы зубья пилок возвышались над его поверхностью на 1—1,5 мм. Картофель, подаваемый сверху на барабан, при одновременном добавлении воды тонко измельчается с разрыванием клеточных структур. Выделение крахмала из кашки осуществляют на цилиндрических щеточных горизонтальных ситах непрерывного действия. При этом через сита проходят зерна крахмала, имеющие меньшие размеры, чем преобладающая часть обрывков клеточных стенок — мезги, сходящей с сита. Сход с каждого сита, содержащий неразо-рванные клетки, идет снова на терку, после чего его снова пропускают через более мелкое сито. Всю протертую массу направляют для очистки от более мелких частиц мезги, чем крахмальное зерно, на более плоское, сотрясательное рафинировальное сито, затем получают крахмальное молоко. При пропускании кашки через сита ее промывают водой для лучшего отделения крахмала. По другой технологической схеме из кашки перед выделением крахмала отделяют клеточный сок, содержащий растворимые вещества, на горизонтальных осадочных центрифугах, затем кашка разбавляется водой и перерабатывается по схеме, указанной выше. Выделение крахмала из молока и промывание крахмала является наиболее ответственной технологической операцией, влияющей на качество готового продукта. Благодаря указанным операциям происходит дальнейшая очистка крахмальных зерен от растворимых клеточных примесей и мелких взвешенных частиц. К растворимым примесям, содержащимся в клетбчном соке, относятся минеральные вещества (соли калия, кальция, фосфорной кислоты и др.), органические кислоты (яблочная, щавелевая и др.), азотистые и другие органические вещества. Эти примеси способны загрязнить крахмал, увеличивая его зольность и кислотность, придавая крахмалу посторонние запах и привкус, обусловливая его потемнение. Выделение крахмала можно вести при помощи отстойных чанов или на осадительных центрифугах. Крахмальные зерна, имея удельный вес во влажном состоянии около 1,25, оседают на дно. Эта операция занимает около 8 часов в отстойных чанах или не- 20 сколько секунд на осадительных центрифугах. Осевший крахмал промывают водой. При промывке, наряду с крахмальными зернами, оседают и нерастворимые примеси (мелкие частицы мезги), но оседая медленнее из-за своего более меньшего удельного веса и большей парусности, они образуют на осевшем крахмале верхний загрязненный слой. После сливания воды ловушечный крахмал отделяют и перерабатывают отдельно. При промывании крахмала добавляют сернистую кислоту для отбеливания крахмала и предотвращения развития микрофлоры. Сушку крахмала после вторичной промывки водой вначале проводят на осушающей центрифуге для удаления механически связанной с крахмалом воды. При этом влажность крахмала снижается с 50—55 до 35—40%. А далее крахмал сушат до остаточной влажности не более 20%. Для сушки применяют непрерывно действующие сушилки, в которых крахмал передвигается либо на полотняных конвейерных лентах, либо во вращающихся горизонтальных барабанных сушилках. Более совершенными и дающими более качественный продукт являются вакуум-сушилки. Повышенная температура крахмала при сушке, особенно в ее начале, может вызвать клейстеризацию крахмала, его потемнение и снижение вязкости клейстеризованных растворов. Поэтому температура крахмала в начале сушки не должна превышать 50—55°, а в конце может повышаться до 80-—-85°. После сушки крахмал охлаждают и пропускают через сита, где отделяется крупка (заклейстеризовавшиеся частички) и просеиваются крахмальные зерна. При этом происходит разделение крахмала на сорта: вначале собирают крахмал высших, затем более низких сортов. Мелкие раздробленные крахмальные зерна просеиваются через сита в первую очередь, затем просеиваются целые крахмальные зерна, а крупка, измельчаясь трением частиц друг о друга при передвижении вдоль сит, просеивается на некотором отдалении от начала. Крупка, которая не прошла через сита, дополнительно измельчается и просеивается на особых мельницах. Выход сухого крахмала из картофеля составляет около 18— 20%, и коэффициент извлечения крахмала (т. е. выход крахмала в 21 процентах от всего крахмала, содержащегося в картофеле) обычно составляет 80—85%, а при более совершенном оборудовании повышается до 90—95%. Кукурузный (маисовый) крахмал Сырьем для производства данного крахмала наиболее пригодны малоокрашенные сорта зубовидной, полузубовидной и крахмалистой кукурузы. Особенность химического состава кукурузного зерна приведена в табл. 6. Среди сухих веществ кукурузы, при почти одинаковом с картофелем содержании крахмала, значительно больше присутствует азотистых веществ и жира и меньше золы и клетчатки. Кроме того, в семенах кукурузы отсутствует свободная вода. Все это обусловливает отличия в технологической схеме производства и влияет на качество готового крахмала. Таблица 6 Средний химический состав семян кукурузы
Кроме того, в зерне кукурузы, в отличие от картофеля, крахмальные зерна довольно плотно соединены с белками и другими сухими веществами зерна, вследствие чего для получения кукурузного крахмала необходимо применение специальных технологических приемов. Технологическая схема производства кукурузного крахмала включает следующие технологические операции: кукурузные зерна очищают от посторонних примесей, затем замачивают, дробят, размалывают, отделяют крахмал от мезги, после чего промывают и сушат. Очистку зерна от посторонних примесей проводят на зерновых сепараторах — машинах для просеивания и провеивания зерна, удаляя из него сорные и зерновые примеси. Замачивание зерна необходимо для" увеличения в зерне содержания свободной воды и извлечения из него части растворимых примесей — минеральных и азотистых веществ, растворимых углеводов. Зерно замачивают в слабом водном растворе сернистой кислоты (0,2—0,3% 8Ог) при 50° в течение 48 часов. После замочки зерно промывают. Дробление зерна — технологическая операция, подготавливающая к отделению зародыша от зерна. Поскольку зародыш содержит около 40% жира и имеет меньший удельный вес, чем крупка эндосперма, то после дробления в аппаратах-отделителях зародыш всплывает в воде, а крупка собирается отдельно. Зародыш отделяют и используют для выработки кукурузного масла. Из крупки, после повторного дробления, отделяют и отмывают оставшиеся зародыши, которые также направляют для выработки масла. Тонкий размол крупки, отделенной от зародыша, проводят на жерновах и получают крахмальную кашку. Ее перерабатывают по технологической схеме, сходной с переработкой кашки из картофеля. Отделение крахмала от мезги осуществляют на барабанных ситах с последующей очисткой на рафинировальных сотрясательных ситах. Образовавшееся при промывании кашки крахмальное молоко является полидисперсной суспензией из зерен крахмала, глютена (нерастворимого в воде кукурузного белка), водного раствора экстрактивных веществ зерна, мелких частиц мезги, песка. Поэтому для отделения крахмальных зерен от посторонних компонентов используют следующую технологическую операцию. Выделение из молока крахмала и его промывание ведут обычно на центробежных сепараторах. Крахмальное молоко пропускают через сепараторы, при этом оседают более плотные зерна крахмала. В молоке присутствуют и небольшие частицы кукурузно- 23 22 го белка — глютена, но вследствие меньшего удельного веса их и большой парусности не успевают осесть и отводятся в цех по переработке глютена. Крахмал смывают с саморазгружающегося сепаратора и затем промывают на вакуум-фильтрах. Полученный сырой крахмал затем перерабатывают так же, как и сырой картофельный крахмал, и получают сухой крахмал с влажностью 13%. Коэффициент извлечения крахмала из кукурузного зерна на современных технологических линиях доходит до 95%. Крахмал других видов Пшеничный, рисовый, ржаной и другие виды крахмала можно получать по схемам, близким к описанным выше. Из пшеничных зерен крахмал получают по той же схеме, что и кукурузный, и на том же оборудовании. Хорошие результаты дает в этом случае замачивание зерна в растворе сернистой кислоты; далее пшеницу подвергают не дроблению, а прямо размолу на жерновах с такой же последующей переработкой, как и кукурузы. Особенностью переработки крахмала из дробленого риса является его предварительное замачивание в воде и добавление перед размолом на жерновах слабого раствора щелочи — для лучшего отделения мелких зерен крахмала. Показатели качества крахмала Внешний вид зерен крахмала зависит от ботанического вида растения, из которого он получен. При этом зерна крахмала различного происхождения имеют свои отличительные признаки. Картофельный крахмал отличается наиболее крупными зернами, в среднем около 100 мкм в поперечнике, которые имеют овальную форму (напоминающие форму клубня, но в малых размерах), и на поверхности присутствуют бороздки, концентрически размещенные вокруг глазка-точки, или черточки. Очень малы зерна рисового крахмала — от 3 до 8 мкм, имеющие многогранную форму. Зерна крахмала, выделенные из роговидной части эндосперма кукурузы, — многогранные, из мучнистой — круглые. При этом зерна представляют собой пирамиды, поэтому в центре зерна видна точка, от которой отходят лучи-грани этой пирамиды. Для пшеничного крахмала характерно присутствие зерен крупного размера (около 40 мкм) и мелких — от 2 до 10 мкм. Они имеют плоскую эллиптическую или округлую форму. Таким образом, по внешнему виду и размерам зерен крахмала с помощью микроскопа при увеличении в 300—500 раз легко установить его происхождение (см. рис. 2).  Рис. 2. Зерна крахмала под микроскопом: 1 — рисового, 2 — кукурузного, 3 — картофельного, 4 — пшеничного О качестве крахмала судят по его органолептическим и физико-химическим показателям. В зависимости от показателей качества картофельный крахмал вырабатывают четырех сортов: экстра, выс- 25 ший, первый и второй (предназначается для технических целей или для промышленной переработки). Кукурузный крахмал, в зависимости от показателей качества, подразделяется на высший и первый сорта, а также вырабатывается амилопектиновый, который используется как стабилизатор и загуститель или для замены картофельного в пищевой промышленности. К органолептическимпоказателямкачества крахмала относятся внешний вид, цвет и запах. По внешнему виду кукурузный крахмал должен быть однородным порошком. В картофельном крахмале такой показатель отсутствует. Однородность определяется присутствием посторонних примесей, которые ухудшают качество крахмала. Крупные примеси (земля, песок, солома и т. п.) недопустимы. Цвет чистых зерен картофельного крахмала белый, а у кукурузного — белый с желтоватым оттенком. Крахмал недостаточно очищенный, загрязненный, имеет более темный цвет; например, картофельный крахмал 2-го сорта может иметь более темный (сероватый) оттенок. Лучший картофельный крахмал (высшего сорта) имеет не только чисто белый цвет, но и благодаря более крупным размерам зерен характерный блеск — люстр: при освещении зерна дают отражение, воспринимаемое как кристаллический блеск. Этот кристаллический блеск характерен для сортов экстра и высший. Запах у крахмала слабый, специфический. У картофельного крахмала запах выражен сильнее, чем у кукурузного. Запах обусловлен присутствием в крахмале летучих веществ, в основном типа эфирного масла, которое содержится в картофельном крахмале в количестве 0,0001—0,1%. Крахмал не должен иметь запаха испорченного продукта (например, образующегося при молочнокислом, маслянокислом брожении и др.) или какого-либо постороннего запаха. Физико-химическиепоказателикачества крахмала — влажность, зольность, кислотность, наличие вредных примесей (сернистой кислоты, тяжелых металлов), количество крапин на 1 дм2 — имеют основное значение при оценке его качества (табл. 7). Таблица 7  Влажность крахмала, связанная с его гигроскопичностью, зависит в равновесном состоянии от влажности окружающего воздуха. Нормы влажности для крахмала, заложенные в стандартах, соответствуют равновесной влажности этих крахмалов при относительной влажности воздуха около 70—75%. При этом влажность и гигроскопичность картофельного крахмала выше, чем кукурузного. 27 26 Однако при хранении допускается увеличение влажности кукурузного крахмала до 14%. Содержание золы в крахмале, в том числе нерастворимой в соляной кислоте — наиболее надежные показатели при экспертизе качества с целью установления его товарного сорта. Чем чище крахмал, тем меньше содержит он минеральных веществ, большая часть которых удаляется при хорошем промывании доброкачественного крахмала. Кислотность также является показателем, по которому устанавливается товарный сорт крахмала. Чем чище крахмал и выше его качество, тем меньше кислотных примесей содержится в нем. Эти примеси переходят в готовый продукт из сырья (из клеточного сока), содержащего органические кислоты при недостаточном промывании крахмала, или образуются в результате различных видов брожения (молочнокислого, маслянокислого и др.) как во время производства, так и при хранении крахмала (особенно сырого, в некоторых случаях и сухого). Чистый крахмал тоже обладает некоторой кислотностью (особенно картофельный) из-за наличия в нем кислых соединений фосфорной кислоты. Показатель кислотности характеризует чистоту крахмала, однако в спорных случаях при проверке правильности маркировки крахмала не может быть решающим, так как при выпуске с завода крахмал может иметь невысокую кислотность, которая при неблагоприятных условиях хранения крахмала в результате развившихся в нем процессов брожения может повыситься и даже сделаться выше стандартной. Очень мелкие оболочки кукурузного да зерна, минеральных (землистых) веществ, называемые крапины, в товарном крахмале допускаются. Чем ниже сорт крахмала, тем больше содержит он крапин, так как при переработке загрязненных, не вполне доброкачественных картофеля или кукурузы очень трудно отделить загрязняющие примеси, особенно при переработке отходов крахмального производства. Крапины в крахмале заметны невооруженным глазом, количество их подсчитывают на разровненной поверхности крахмала и пересчитывают на 1 дм2. | |||||||||||||||||||||||||||||