Формування якості товарів - Назаренко В.О. - Формування якості кукурудзяного крохмалю в процесі виробництва

Сировина

Зерно кукурудзи складається з оболонки - 6-8,5 %, алейронового шару - 6-8 %, зародку - 10-14 % і ендосперму - 70-75 %. Середній хімічний склад зрілої кукурудзи (%) - крохмаль - 68-72, азотні органічні речовини - 10-13, жири - 4-6, цукри - 2,5-3,5, клітковина - 2-3, пентозани - 4-6, мінеральні речовини 1-2. Кращим для переробки на крохмаль є зерно кукурудзи зубоподібної і напівзубоподібної. Білки кремнистої кукурудзи міцніше зв'язують клітини з крохмалем і перешкоджають його вимиванню.

Створено гібриди кукурудзи з крохмалем амілопектинового і амілазного типів. Зразки крохмалю амілопектинового типу відрізняються підвищеною чутливістю до ферментативного гідролізу, пониженою температурою клейстеризації і формують в'язкі, прозорі клейстери. Вони стійкі до ретроградапії та придатні для отримання натуральних харчових згущувачів.

Формування якості кукурудзяного крохмалю в процесі виробництва

Схема виробництва сирого кукурудзяного крохмалю складається з наступних етапів:

- замочування кукурудзи;

- відділення зародка;

- помел кукурудзяної кашки;

- відціджування і промивання на ситах мезги і зародка;

- виділення крохмалю із крохмале-білкової суспензії;

- промивання крохмалю;

- сушіння крохмалю;

- пакування крохмалю.

Замочування кукурудзи. Це важлива технологічна операція від якої залежить вихід кінцевого продукту. В ендоспермі зерна кукурудзи крохмаль міцно утримується специфічним білком - глютеном. Мета замочування - розм'якшення зерна для послаблення і розриву зв'язків між білком і крохмалем, ендоспермом і зародком, а також сприяння переходу із зерна в воду більшої частки водорозчинних речовин, що утруднюють виділення і очищення крохмалю. Для замочування зерна використовують слабкий розчин сірчаної кислоти (концентрація Б0₂ у воді 0,15-0,20 %). В процесі замочування (48-50 год) відбуваються різні фізико-хімічні і біохімічні процеси. Зерно набрякає. Під дією кислоти оболонки зерна стають проникними, що прискорює перехід водорозчинних речовин - цукрів, декстринів, амінокислот, частково білків і пектинових речовин у воду.

Для прискорення хімічних реакцій і підвищення швидкості дифузії хімічних сполук замочування проводять при підвищеній температурі (48 - 50 С). До кінця замочування ферменти майже повністю інактивуються, а із мікроорганізмів залишаються тільки термофільні молочнокислі бактерії, що зброджують цукри до молочної кислоти. Молочна кислота, в свою чергу, допомагає розм'якшенню зерна. У воду переходить біля 6,5 % сухих речовин зерна, 70 % мінеральних речових, 42 % розчинних вуглеводів, 16 % азотних речовин. При цьому зародок втрачає близько 60 % своєї маси, ендосперм - 13-14 %.

Відділення зародка. Кукурудзу подрібнюють так, щоб звільнити зародок у непошкодженому вигляді. Зародок - цінна частина зерна, вміст жиру в ньому складає 55 % на суху речовину. Із зародка виготовляють кукурудзяну олію. Щоб повністю видалити зародок, зерно подрібнюють на дискових подрібнювачах двічі. При першому подрібненні звільняється 75 - 85 % зародку, і 20-25 крохмалю, при другому - 15-20 % зародка, 15 - 19 % крохмалю. Після першого подрібнення кашку проціджують на дугових ситах і направляють в гідроциклони для відділення зародку. Із гідроциклону кашка надходить на друге подрібнення. Кашка, яку отримали після першого і другого дроблення, містить зародок, оболонки зерна, крохмаль, глютен і водорозчинні речовини. Необхідно максимально видалити зародок із кашки разом з суспензією крохмалю, потім відділити його від суспензії на ситах, а потім промити на ситах до повного видалення вільного крохмалю. Для цієї операції використовують гідроциклонні установки.

Помел кукурудзяної кашки. Отримана після відділення зародку кашка являє собою суміш великих частин оболонок зерна, зв'язаних з ендоспермом; подрібненого чистого ендосперму; вільного крохмалю і білка. Для повного відділення крохмалю кашку піддають тонкому подрібненню, попередньо відцідивши на дугових ситах вільний крохмаль, глютен і частину дрібної мезги. Отримане крохмальне молоко двічі пропускають через капронові сита № 64-70 і направляють на рафінування, а сходи - на подрібнення.

Відціджування і промивання на ситах мезги і зародка. На сучасних заводах проводять багатократне промивання продукту за принципом протируху, що дозволяє мінімальною кількістю води відмити максимум вільного крохмалю. Відціджування великої мезги і її трьохкратне промивання проводять на ситах з діаметром 0,5 - 0,6 мм. Промита велика мезга не повинна містити вільного крохмалю більше 1,5 %. Дрібна мезга відділяється на капронових ситах, чоти-рьохкратно промивається і надходить на механічне зневоднення. Вміст вільного крохмалю в ній не повинен перевищувати 4 %.

Виділення крохмалю із крохмалебілкової суспензії. Рафіноване крохмальне молоко містить 11 - 14 % сухих речовин, із них 88 - 92 % складає крохмаль, 6 - 10 % - білок, 0,5 - 0,1 % - жири, 2,5 - 5 % - розчинні речовини, 0,1 % - дрібна мезга, 0,20,4 % - зола; рН - 3,8 - 4,2. Глютен міститься в молоці у вигляді завислих частин розміром 1 - 2 мкм, його щільність значно нижча щільності крохмальних зерен. На цій властивості ґрунтується процес їх розділення, який проводять на центробіжних сепараторах.

Промивання крохмалю. Крохмальне молоко після відділення глютену містить деяку кількість домішок. Тому крохмаль додатково (в дві або три стадії) промивають на вакуум - фільтрах. Промитий крохмаль містить (% на суху речовину): чистого крохмалю 98,4 - 98,7 і домішок (білок, жир і ін.) 1,3-1,6 %. Вміст вологи в сирому крохмалі 40-52 % (на частку вільної вологи припадає 1215 %, а на часку сорбційно - зв'язаної - 35-38 %). Сирий крохмаль розводять водою і отримують крохмальне молоко із вмістом сухих речовин 12-14 %, потім на ситах відділяють великі механічні домішки, які могли потрапити під час транспортування або завантажування. Потім суспензію пропускають через сита з капроновою сіткою для видалення дрібної мезги і гідроциклони - для відділення піску. Механічне зневоднення крохмалю сприяє економії теплоти під час сушіння і отриманню більш високоякісного готового продукту. Використовують центрифуги або вакуум - фільтри. Після центрифуги вміст вологи складає 34-36 %.

Сушіння крохмалю. Найчастіше використовують пневматичні сушильні установки, в яких забезпечено добрий контакт крохмалю з теплоносієм. Процес сушіння відбувається дуже швидко. Із сушарки крохмаль з температурою 55-60 С надходить в спеціальний охолоджувач. Охолоджений продукт збирається в бункері, де руйнується більша частка грудочок. Потім крохмаль просіюють і подають на упаковку.

Пакування

Крохмаль пакують у подвійні мішки масою нетто від 15 до 60 кг, а також фасують у пачки або пакети з паперу, картону, полімерних матеріалів масою від 100 до 1000 г. На транспортній тарі передбачено попереджувальний знак "Боїться вологи".

Характеристику дефектів, які виникають у крохмалі в процесі виробництва, наведено в табл. 3.1.

Таблиця 3.1

ДЕФЕКТИ, ЯКІ ВИНИКАЮТЬ В ПРОЦЕСІ ВИРОБНИЦТВА КРОХМАЛЮ