2. Технологічний процес виробництва
картопляного крохмалю має на меті
максимальне вивільнення та очищення
вiд домiшок зерен крохмалю,
використання побiчних компонентiв –
мезги та клiтинного соку.
3. зерна картопляного крохмалю належатьзерна картопляного крохмалю належать
до крупнозернистих,до крупнозернистих,
діапазон розміру зерен 5-100мкмдіапазон розміру зерен 5-100мкм
(середній -40мкм).(середній -40мкм).
Вміст амілози 20-21%.Вміст амілози 20-21%.
Картопляний крохмаль міститьКартопляний крохмаль містить
зв’язаний фосфор – 0,08-0,2% тазв’язаний фосфор – 0,08-0,2% та
зв’язані ліпіди 0,05%.зв’язані ліпіди 0,05%.
Початкова температура клейстеризаціїПочаткова температура клейстеризації
цього крохмалю 63-65цього крохмалю 63-65°С.С.
4. Зерна картопляного (а) і тапіокового (в)Зерна картопляного (а) і тапіокового (в)
крохмалюкрохмалю
аа вв
8. Для різних районів встановлена своя базова
крохмалистість в межах 14-18 %.
Підвищення крохмалистості на 2 %
зменшує витрати сировини на 1 т крохмалю
на 12 %, а відповідно і його собівартість.
У недозрілій картоплі зерна крохмалю
дрібні, а в клітинному соку підвищена
кількість розчинних речовин.
9. Картопля (Solanum tuberosum)
належить до сімейства пасленових, групи
коренебульбоплодів, характерною
особливістю яких є утворення підземних
пагонів – столонів з м’ясистими
утовщенями – бульбами.
Родом картопля з Південної Америки,
багаторічна рослина.
В умовах Європи її культивують як
однорічну, розмножуючи за допомогою
бульби.
12. Хімічний склад картоплі
Натуральний картопляний сік містить 5…7 %
сухих речовин, з яких:
близько 40 % складають азотисті речовини,
до 20 % сахариди,
9…12 % мінеральні речовини,
3…5 % крохмаль.
Азотисті речовини на 60 % складаються з
білкових речовин.
13. Однією з основних задач виробництва
крохмалю є видалення клітинного соку з
основного верстату виробництва з
мінімальним його розведенням.
15. Хімічний склад бульби залежить від сорту, умов
вирощування, умов та тривалості зберігання.
Більша частина клітковини міститься у шкірці, вона
нерозчинна у воді, при виробництві крохмалю
виводиться з технологічного процесу у вигляді мезги.
Пектинові сполуки і пентозани – скріплюють клітини
картоплі. Більша їх кількість міститься в клітинних
стінках.
Картопляний сік містить цукри: глюкозу, сахарозу,
фруктозу. У свіжезбираній картоплі більше половини
цукрів приходиться на долю глюкози, 1/3 − на долю
сахарози і лише 5% на долю фруктози.
Цукри видаляються із виробництва з соковими
водами.
16.
17. Азотисті речовини знаходяться у бульбі в
якості складових частин протоплазми,
частково розчиненими у клітинному соку, а
частково в формі кристалів.
Азотисті речовини розташовуються в бульбах
картоплі в зворотному порядку по
відношенню до крохмалю: їх більше у
периферійних та центральних частинах
бульби та менше всього біля камбіального
кільця.
18. Із білкових речовин - найбільше туберіна
(солерозчинний глобулін).
Із амінокислот присутні аспарагін, гістідін,
тирозин та ін.
Особливо багато азотистих речовин у недозрілій
картоплі. Під час перероблення такої картоплі
утворюється слиз; білки під впливом повітря
коагулюють у вигляді пластівців, ускладнюючи
очищення крохмалю.
Внаслідок окиснення тирозину ферментом
тирозиназою на повітрі зріз картоплі чорніє.
19. тирозин під дією тирозинази перетворюється
на диоксифенілаланін червоного кольору,
який в свою чергу під дією хромоксидази
утворює з амінокислотами меланоїдини
чорного кольору
20. Кислотність клітинного соку зумовлена наявністю у
бульбах органічних кислот: лимонної, ізолимонної,
молочної, піровиноградної та ін.
Жир (ліпіди) картоплі складається з тригліцеридів
пальмітинової та мірістинової кислот, в невеликій
кількості лінолевої та ліноленової.
Мінеральні речовини входять до складу структурних
елементів усіх клітин та тканин. Більше половини всіх
мінеральних речовин приходиться на калій (до 50%),
потім - фосфор (до 20%) та хлор.
Мікроелементи : Mn − 1,4 мг у 100г СР бульби; нікель
− 10,02, кобальт − 0,06, арсен − 31мг, присутні мідь,
бор, сірка, молібден та інші. Мікроелементи
відіграють важливу роль у обміні речовин рослини.
21. Більше 70 % зольних речовин розчиняється. Вони
видаляються з клітинним соком та стічними водами.
Від кількості та складу зольних елементів залежать
властивості крохмалю: в’язкість та клейкість
клейстеру
В картоплі міститься отруйна речовина – соланін,
глюкозид, що складається з алкалоїду соланідіну і
трисахаріду, що містить глюкозу, галактозу, рамнозу.
Вітамін С у бульбах картоплі присутній у великій
кількості : 20-30мг на 100г сирої маси. 250-300г
вареної картоплі містять 30-50% добової потреби
людини в цьому вітаміні.
22. Принципова схема виробництва
картопляного крохмалю
Весь процес виробництва складається
в основному з механічних операцій:
1) підготовка картоплі до перероблення;
2) подрібнення;
3) видалення картопляного соку;
4) видалення крохмалю з кашки;
5) видалення сокової води;
6) рафінування крохмального молока;
7) промивання мезги;
8) промивання крохмалю;
9) утилізація картопляного соку та мезги
23. Традиційний процес Сучасний процес
Підготовка картоплі Підготовка картоплі
сірчиста сірчиста
кислота кислота
перетирання перетирання
видалення клітинного соку карт. гідроциклонна
на осаджувальній центрифузі сік багатоступенева мезга
ОГШ або ZW-02 установка
свіжа
ситування мезги мезга вода
очищення крохмалю
видалення сокової води
з крохмальної суспензії сокові
на осаджувальній центри- води
фузі або ситуванням
свіжа вода
промивання крохмалю
25. Для другого перетирання кашки після
відокремлення від неї основної маси вільного
крохмалю у вигляді крохмального молока
використовують аналогічні терки, але з
тоншими прокладками і більшою кількістю
зубців (8-9 на 10 мм порівняно із 7 на перших
терках).
Коефіцієнт подрібнення для сучасних терок зі
швидкістю обертання 50 м/с становить 93 %
26. Кашка після терки містить тверду фазу:
зерна крохмалю, уривки клітковини
(мезгу), нерозчинні білки і весь комплекс
розчинних речовин картоплі.
Розчинні речовини клітинного соку при
зіткненні з киснем повітря енергійно
окиснюються та під дією ферментів
перетворюються на темнозабарвлені
речовини.
27. Реакція, що призводить доРеакція, що призводить до
потемніння крохмалюпотемніння крохмалю
параоксифеніаланін ОН диоксифенілаланін
НО СН2-СНNН2-СООН НО СН2СНNН2СООН
тирозин
(червоний)
хромоксидаза
меланоїдини
28. В присутності картопляного соку відбувається:
утворення піни,
корозія обладнання та трубопроводів
та розвиток мікроорганізмів.
Сокові води можна виділяти безпосередньо з кашки
або з крохмального молока після відокремлення
його від мезги на осаджувальних центрифугах.
30. Втрати крохмалю з соковими водами при
центрифугуванні становлять – 0.2-0.3 г/л.
Найбільш придатними для відокремлення
клітинного соку від кашки є центрифуги
шнекові осаджувальні з високим фактором
розділення типу ОГШ
31. Розбавлена (12…15%СР) після видалення
картопляного соку кашка містить крохмаль,
мезгу та розбавлений водою картопляний
сік (сокова вода).
Відділення крохмалю від мезги
здійснюється на ситовій станції шляхом
багаторазового промивання.
Для видалення дрібної мезги
використовують сита з капроновими
сітками (діаметр отворів 100мкм) –
рафінувальні.
33. Найбільш прості в експлуатації дугові сита
Безнапірне дугове ситоБезнапірне дугове сито
34. На ситову станцію потрапляє 30…40 % картопляного
соку.
Частина його виводиться з мезгою, але більша частина у
сильно розбавленому вигляді потрапляє у крохмальну
суспензію, що пройшла крізь сито.
Сокову воду видаляють теж на осаджувальних
центрифугах.
На осаджувальну центрифугу подається суспензія
крохмалю з масовою часткою сухих речовин 5 %. На
виході маємо згущений схід з вмістом 38…40 % СР, вміст
крохмалю в соковій воді має бути не більше 0.3 г/л.
36. Гідроциклонні установки на
картоплепереробних підприємствах
використовують для промивання
крохмалю. На станції промивання
крохмалю здійснюється остаточне
очищення крохмалю від розчинних речовин
та легких домішок.
37. Суспензія на вході в мультициклон
повинна мати 6-8 % сухих речовин,
згущений схід − 35-40 % СР, а рідкий схід −
1-1,5 % СР.
На сучасних підприємствах для розділення
картопляної кашки після терок на два
продукти: очищену суспензію крохмалю та
суміш мезги з картопляним соком
використовують мультигідроциклонні
установки.
38. Сучасна схема з використанням
мультигідроциклонної установки
39. Утилізація побічних продуктів
Протеїн отримують із картопляного соку,
видаленого з кашки на центрифугах або
декантерах шляхом термічної коагуляції за умов
рН ізоелектричної точки білків (рН 4.5).
Протеїновий коагулят зневоднюють і висушують
у м’якому режимі.
Картопляний протеїн є біологічно цінним
подібним до курячого білку. Цей продукт
використовують у якості добавки до кормів для
худоби і навіть у харчуванні людини.
40. Мезга – побічний продукт, отриманий при
вимиванні крохмалю з картоплі.
Мезга може використовуватись у якості корму та
як харчова добавка.
Сучасні заводи можуть видаляти 98-99 %
крохмалю з картоплі. Мезга містить 33 %
крохмалю за масою.
Мезгу зневоднюють на декантерах потім
відпресовують і висушують.
41. Суміш мезги та
картопляного соку
↓
підігрівання до 60 °С
↓
розварювання при
температурі 110 °С
↓
охолодження до 62-64 °С
↓
зцукрювання
↓
фільтрування (70-80 °С)
↓
фільтрат
↓
осад
↓ ↓
випарювання сушка
↓ ↓
вуглеводно-білковий
гідролізат
білковий корм
Принципова технологічна схема отримання
вуглеводно-білкового гідролізату
