Схема производства крахмала из кукурузы, назначение и последовательность операций.

1) Очистка и замачивание зерна. Зерно очищают на специальных сепараторах, затем дополнительно очищают на зерновом сепараторе, затем взвешивают и направляют на замачивание. От проведения этой операции зависит выход крахмала и его качество. Она необходима для ослабления связей между оболочкой, зародышем и эндоспермой, и удаление водорастворимых веществ. Для замачивания используют слабый раствор сернистой кислоты, который является сильным антисептиком, кроме того она прерывает жизнедеятельность зерна. При замачивании увлажняются оболочки, зародыш, зерно увеличивается в объеме, размягчается. Сернистая кислота обладает отбеливающими свойствами, концентрация диоксида серы в воде до 0,2%, t= 48-50град., длительность 1,5-2 суток. Повышается кислотность, ввиду развития соответствующих микроорганизмов. Замачивание ведут в металлических емкостях, соединенных в батарею 8-14 штук, снабжены устройствами для подачи зерна, насосами, удаления и подачи воды. После слива подкисленной воды, зерно промывают чистой водой, которые отделяют на дуговых ситах и направляют на дробление.

2) Дробление зерна. Кукурузное зерно дробят таким образом, чтобы отделить зародыш, не повредив его. Зародыш – ценная составная часть зерна, содержание жира в нем составляет 35% на сухое вещество. Чтобы полнее выделить зародыш, дробление ведут двукратно на дисковых дробилках. При первом дроблении освобождается 75-85% зародыша и 20-25% крахмала, при втором – 15-20% зародыша и еще 15-19% крахмала. Дробят зерно на дисковых дробилках с зубьями различной формы – цилиндрическими, конусными, трапециевидными. Зерно подвергается сложному механическому воздействию, в результате которого разрушается эндосперм, но не повреждается зародыш. Зерно на дробление должно поступать с температурой 35-40градусов. Кашка после первого дробления отцеживается на дуговых ситах и направляется в гидроциклоны первого выделения зародыша. На второе дробление подается кашка определенной консистенции из гидроциклонов.

3) Измельчение кашки, выделение и промывание мезги. Кашка после выделения зародыша содержит крахмальные зерна, воду, частицы эндосперма и оболочек. Измельчение на ударных мельницах. После измельчения кашки она состоит из крупной и мелкой мезги, которая выделяется на дуговых ситах. Выделение мезги ведется в 3-4 приема после разбавления водой. Для выделения зародыша широко используют гидроциклонные установки.

4) Рафинирование крахмальной суспензии. Заключается в окончательном отделении частиц мелкой мезги от крахмального молока. Мезга направляется на промывание, а крахмальное молоко на отделение белка. На капроновых ситах. Белок имеет меньшие размеры, меньшую объемную массу, плотность. Выделение белка производится на специальных сепараторах, под действием центробежной силы.

5) Разделение крахмала и белка. Разделение проводят на специальных центробежных сепараторах.

6) Промывание крахмала. Крахмальное молоко после отделения глютена еще содержит некоторое количество примесей. Поэтому крахмал дополнительно промывают на вакуум-фильтрах в две или три стадии. Промытый крахмал содержит чистого крахмала 98,4-98,7% и примесей (белок, жир) 1,3-1,6%. Его направляют на производство сухого крахмала, крахмальной патоки, кристаллической глюкозы, используют для изготовления модифицированных крахмалов и декстрина.

7) Выход и коэффициент извлечения крахмала. Выход от 60 до 66,6% от массы безводной кукурузы. Коэффициент 86-93,5%.

Требования к качеству сухого крахмала, характеристика показателей, получение сухого крахмала.

Сырой крахмал плохо хранится, ввиду повышенной влажности и является хорошей средой для развития микроорганизмов. Сухой крахмал – это готовая продукция крахмальных заводов, он хорошо хранится и транспортируется, не изменяя своих свойств. Равновесная влажность сухого картофельного крахмала 20%, кукурузного – 13%. Поэтому при сушке нецелесообразно доводить влажность крахмала до значений, меньших равновесной. Сырой крахмал выпускают с влажностью 40-52%. Крахмал имеет капиллярно-пористую структуру и удерживает влагу химически, адсорбционно- и капиллярно-связанную. Тепловая обработка крахмала при его повышенной исходной влажности может привести к значительным изменениям его свойств: растрескиванию крахмальных зерен, частичной клейстеризации, утере блеска, снижению вязкости крахмального клейстера.

Качество:

Цвет – белый…, влажность не более % – кукурузный – 13, картофельный – 20, зольность не более % - 0,3, кислотность не более – 7,5 – 25.

Производство.

1) Подготовка сырого крахмала. К качеству сухого крахмала предъявляются особые требования, поэтому и сырой крахмал должен иметь высокие показатели качества. Сырой крахмал разводят в крахмальное молоко с консистенцией 12-14%, затем на ситах отделяют крупные механические примеси, которые могли попасть при транспортировании и погрузке, далее суспензию обрабатывают на ситах с капроновой сеткой для удаления мелкой мезги и на гидроциклонах для отделения песка. Очищенный крахмал в виде суспензии с концентрацией 36-38% направляют в цех для получения сухого крахмала.

2)  Механическое обезвоживание крахмала способствует экономии расхода теплоты на сушку и получению готового продукта высокого качества. После центрифуг кукурузный крахмал имеет влажность 34-36%, картофельный – примерно 38%.

3) Высушивание крахмала. Высушивают крахмал в сушилках различных систем, используя в качестве теплоносителя подогретый воздух. Используются барабанные сушилки системы Грачева – непрерывнодействующие, противоточные с принудительным потоком теплоносителя. Такая сушилка обеспечивает высокое качество крахмала. Высушивают до влажности - 13% - кукурузный, 20% - картофельный. В начальный период сушки температура не больше 55градусов, в конце – до 80градусов.

4) Обработка сухого крахмала. Крахмал после сушки имеет t=60градусов, содержит слипшиеся комочки, либо частицы клейстиризации крахмала. Крахмал из сушилки подается в специальный бурат-охладитель. Охлажденный крахмал собирается в бункере-смесителе и поступает в центробежный бурат, здесь разрушается основная масса комочков крахмала, крахмал просеивается через призматический бурат и поступает на упаковку. Сходы с буратов направляются в мельницу для измельчения и последующего просеивания. Этот крахмал оценивается как крахмал второго сорта. Хранят крахмал в мешках или силосных банках. На специальных автоматах крахмал фасуют в мелкую тару. Крахмал гигроскопичен, поэтому в складских помещениях поддерживают относительную влажность воздуха не более 75% и температуру не выше 10градусов.