Виробництво крохмалю як бізнес

Значення крохмалю в повсякденному житті дуже велике. Більшість видів використовується в промислових цілях, що призводить до появи ряду спеціалізованих продуктів. Він необхідний для виготовлення кондитерських виробів, м’ясної продукції, застосовується в медицині для виготовлення ліків і целюлозній промисловості. Про те, що являє собою виробництво крохмалю, а також про його видах піде мова в даній статті.

Де застосовують крохмаль та його цінність

Ця речовина є одним з найпоширеніших у природі, поновлюваних і майже необмеженим ресурсом. Крохмаль проводиться із зернових або коренеплодів. Він в основному використовується як харчовий агент, але також завдяки хімічній або біологічній обробці легко перетворюється в багато корисні продукти на сьогоднішній день.

Крім продуктів харчування крохмаль використовується для виробництва паперу, текстилю, клеїв, напоїв, кондитерських виробів, фармацевтичної промисловості і виробництві будматеріалів. Речовина володіє багатьма чудовими характеристиками, включаючи високу в’язкість пасти, її прозорість і максимальну стійкість до процесів заморожування і відтавання, які вигідні для багатьох галузей промисловості.

Виробництво крохмалю – це рентабельний бізнес, так як в якості дешевого джерела сировини найчастіше використовують картоплю, що містить високу концентрацію речовини, яка служить основою для подальшого виробництва. Перероблений сухий концентрат може зрівнятися за властивостями чи навіть перевершувати аналогічні речовини, отримані з кукурудзи, пшениці, рису.

Від рослини до порошку

Крохмаль є запасом глюкози рослин. В Європі він міститься в кукурудзі, пшениці і картоплі, з яких він видобувається, а також у багатьох інших рослинах: рисі, ячмені, овочах, маниоке, солодкій картоплі.

Утворення крохмалю в рослинах відбувається в процесі фотосинтезу. Цей фізіологічний механізм дозволяє виробляти і зберігати глюкозу (елементарний цукор), необхідний для їх росту і розмноження. Спочатку рослина асимілює вуглець з атмосфери і перетворює його в глюкозу. Формується основна молекула. Потім її використовують для синтезу крохмальних полімерів, пов’язаних з чистою глюкозою.

В рослинах речовина виглядає як маленькі гранули, нерозчинні у холодній воді, розміром від 3 до 100 мікрон. Їх форма варіюються в залежності від походження. В умовах виробництва крохмаль та його похідні продукти поставляються на споживчі галузі промисловості у вигляді порошку, схожого на борошно, або сиропів.

Основні виробничі операції

Крохмальна промисловість виробляє більше шестисот видів продуктів – від нативних крохмалів до фізично або хімічно модифікованих, у формі сухих порошків до рідких і твердих підсолоджувачів. Універсальність таких продуктів така, що вони використовуються в якості інгредієнтів і функціональних добавок в широкому спектрі харчових, непродовольчих та кормових добавок.

Технологія виробництва крохмалю полягає в процесі поділу компонентів рослини на крохмаль, білок, оболонку целюлози, розчинні фракції, а в разі кукурудзи використовується також зародок, з якого буде видобуватися масло. Ця перша фаза використовує серію простих етапів фізичного поділу компонентів: дроблення, просівання, центрифугування і т. д. Однак способи виробництва специфічні для кожного заводу, а промислові інструменти зазвичай призначені для сировини: кукурудзи, пшениці або картоплі.

Виробництво крохмалю переходить в наступну стадію. На другому етапі речовина, яке було отримано в чистому вигляді піддається подальшій обробці. В процесі сушіння воно перетворюється в так званий нативний крохмаль. Подальша зміна характеристик дозволяє отримати модифікований крохмаль.

Промислове обладнання

Повністю автоматизовані виробничі лінії включають усі етапи виробництва, транспортування та упаковку. Їх основне обладнання для виробництва крохмалю буде складатися з компонентів барабанних шайб, дезонирования, расперы, десандирующих установок, систем зневоднення, вакуумних фільтрів і гидроциклонных блоків, сушарок, пакувальних машин і інтерфейсів управління.

Крохмаль та його типи

Крохмалі можна розділити на два типу: рідні і модифіковані. Сирі крохмалі, які все ще зберігають первісну структуру та характеристики, що називаються рідними. Такий компонент є основним продуктом, який продається в сухий порошкоподібної формі під різними сортами для продуктів харчування, а також в якості фармацевтичного і промислового сировини.

Рідні крохмалі одержують шляхом виділення зустрічається в природі крохмалю або з зернових культур, або з коренеплодів, таких як маніока, кукурудза і патока. Вони можуть використовуватися безпосередньо при виробництві певних продуктів, наприклад, таких як локшина. Рідний крохмаль можна вважати основним ресурсом, який можна переробляти в ряд крохмальних продуктів.

Слід врахувати, що даний тип речовини має обмежене використання і застосовується головним чином у харчовій промисловості. Нативні гранули крохмалю легко гідратуючи при нагріванні у воді, швидко набухають, желатинізуються і володіють підвищеною в’язкістю, яка збільшується до пікового значення з кожним наступним нагріванням.

Незважаючи на цю особливість харчова, металургійна, гірничодобувна, ферментаційна, будівельна, косметична, фармацевтична, паперова і картонна, а також текстильна промисловість використовує рідну крохмаль у своїй традиційній формі.

Модифіковані крохмалі

Існують характеристики, які недосяжні з нативним крохмалем. Модифікований крохмаль можна використовувати для інших варіантів промислового застосування, його отримують з допомогою низки методів, хімічних, фізичних і ферментативних модифікацій.

Таким чином, речовина є нативним крохмалем, який був змінений за своїм фізичним і/або хімічними властивостями. Виробництво модифікованого крохмалю може включати зміну форми гранули або складу компонентів – амілози і молекул амілопектину. Тому модифікації проводяться на природному крохмалі, щоб надати йому властивості, необхідні для конкретних цілей: згущення, желатинізації, адгезивності або утворення плівки, для поліпшення утримання води. Продукт також використовується для поліпшення смаку і блиску, для видалення або надання непрозорості.

Коли крохмаль модифікований хімічно або фізично, властивостей нативного крохмалю змінюються, що робить його корисним у багатьох галузях промисловості, таких як харчова, фармацевтична, текстильна, нафтова і целюлозно-паперова.

Як утвориться крохмаль в картоплі

Близько 75 % врожаю картоплі вирощується для промислової переробки, у результаті якої виробляють крохмаль. Він являє собою поживні запаси багатьох рослин. Протягом вегетаційного періоду зелене листя збирають енергію від сонця. У картоплі ця енергія транспортується у вигляді цукрового розчину аж до бульб. Саме там цукор перетворюється у крохмаль у вигляді крихітних гранул. Вони займають більшу частину внутрішньої частини камери. Конверсія цукру в крохмаль відбувається за допомогою ферментів, які відповідають за повторне перетворення запасеного речовини в цукор наступної весни.

У зимовий період картопля споживає невелику кількість свого крохмалю, щоб підтримувати життєві функції до весни. Бульби потребують хорошої циркуляції повітря, щоб зберегти життєдіяльність. Знижена температура сприяє переробці власного крохмалю в цукор, щоб знизити температуру замерзання в клітинному соку. Якщо цього недостатньо, бульби вмирають. Тому картопля має бути належним чином покритий при зберіганні.

Так як бульби є основним джерелом картопляного крохмалю, то несприятливі умови зберігання призведуть до його втрати, в гіршому випадку – до мертвого і розбитому картоплі, який не підходить для процесу розділення крохмалю.

Виробництво крохмалю з картоплі

Процедури, пов’язані з промисловим виготовленням продукту, зростають в складності у відповідності з конкретними потребами кожного виробника. Виробництво картопляного крохмалю починається з видалення бруду, піску, гравію з бульб рослини. Промивка являє собою протиточний процес, при цьому свіжа вода додається через напірні сопла на заключному етапі очищення. Потім чисті бульби піддаються дробленню в спеціальному контейнері.

Після починається процес екстракції крохмалю, мета якої полягає в тому, щоб відкрити клітини бульб і вивільнити гранули крохмалю. Екстракція відбувається на обертових конічних ситах і являє собою протиточний процес. Висока відцентрова сила дозволяє використовувати якісні ситові пластини з нержавіючої сталі, які витримують стирання і хімікати. Ситові пластини мають довгі перфорації всього 125 мікрон у поперечнику.

Виробництво крохмалю на цьому не закінчується. Сік клітин картоплі багатий цукром і білком. При відкритті клітин сік миттєво піддається впливу повітря і реагує з киснем, утворюючи кольорові компоненти, які можуть прилипати до крохмалю. Для уникнення процесу окислення в отриманий продукт необхідно додати двоокис сірки або розчин натрію бісульфіту.

Крохмаль вологий з обертових вакуумних фільтрів сушать у флеш-сушарці з помірним гарячим повітрям. Перед доставкою крохмаль просіюють на тонкому сіте, щоб видалити будь-який пил, сформовану в гвинтових конвеєрах.

Виробництво крохмалю з кукурудзи

Кукурудзяний крохмаль – популярний харчовий інгредієнт, який використовується в харчовій, текстильній, фармацевтичній і паперової промисловості. Його отримують з ендосперму кукурудзяного ядра. Виробництво кукурудзяного крохмалю популярно в більшості країн світу. Кукурудзу вирощують у кліматичних зонах з помірним і теплим кліматом. Останнім часом стає популярним виробництво крохмалю в Росії.

Основні операції включають наступні етапи:

• Очищення. Сировина очищається для видалення сторонніх предметів.
• Замочування. Зерна кукурудзи занурюють у великі резервуари з теплою водою, що містить кислоту і двоокис сірки.
• Фрезерування. Розм’якшення ядер мокрим подрібненням у воді.
• Врегулювання та декантация. Подрібненого продукту дають можливість осідати під дією сили тяжіння, а після цього воду декантирують, отримуючи густу суспензію маси кукурудзи.
• Просіювання. Суспензію просівають для видалення лушпиння.
• Центрифугування. Крохмаль у суспензії відокремлюють від білка.
• Зневоднення крохмалю і його гранулювання.
• Сушіння з використанням флеш-сушарки.
• Фрезерування. Висушений кукурудзяний крохмаль подрібнюють до бажаного розміру частинок.

Після всіх виробничих процесів крохмаль упаковується відповідним чином в герметичний і непроникний для вологи пакувальний матеріал. Отриманий продукт є модифікованим і володіє поліпшеними якостями. Його використовують при виробництві підсолоджувачів, калібрування паперу і текстилю, як загусник і стабілізатора їжі.