Виробництво картопляного крохмалю - курсовая работа

Міністерство аграрної політики України

Сумський національний аграрний університет

Кафедра переробки мяса та мясопродуктів

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни ”Загальні технології харчових виробництв”

Тема роботи: Обгрунтування та аналіз технології

виробництва крохмалю (картопляного, кукурудзяного, пшеничного, рисового).

2008

Міністерство аграрної політики України

Сумський національний аграрний університет

Кафедра переробки мяса та мясопродуктів

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

з дисципліни „Загальні технології харчових виробництв”

Тема роботи: Обгрунтування та аналіз технології

виробництва крохмалю (картопляного, кукурудзяного, пшеничного, рисового).

2008

Міністерство аграрної політики України

Сумський національний аграрний університет

Кафедра переробки мяса та мясопродуктів

Завдання на курсову роботу

з дисципліни „Загальні технології харчових виробництв”

Студентці Завгородній А.О групи ТМЯ 0503-1 III курсу

1. Тема курсової роботи: «Обгрунтування та аналіз технології виробництва крохмалю (картопляного, кукурудзяного, пшеничного, рисового)».

2. Перелік обовязкового графічного матеріалу: апаратурно-технологічна схема виробництва цукру, усього 1 лист формату А1.

3. Рекомендована спеціальна література та матеріали: методичні вказівки до виконання курсової роботи / Суми: Сумський національний аграрний університет, 2008. -- 19 с.

4. Строк виконання _______________________________________

5. Строк захисту _________________________________________

6. Дата видачі завдання «___» _______________ 2008р.

зміст

ВСТУП

Рослини, що є джерелами крохмалю, завжди були важливою частиною раціону травлення людини, що дає 70-80% споживаних калорій. Завдяки широкій поширеності цих рослин, а також із-за низької вартості, легкості модифікації і поновлюваності джерел недивно, що знайшлося багато способів нехарчового застосування крохмалю. В даний час крохмаль використовується в єднальний покриттях, пенах, наповнювачах, пластиках, клеях і модифікаторах вязкості.

Найбільшим споживачем крохмалів є паперова промисловість, яка одержує більше 60% всього крохмалю, що виробляється. Ще 15% використовує харчова промисловість і стільки ж - всі інші, разом узяті, споживачі.

Немодифіковані і модифіковані крохмалі і глюкоза використовуються в харчовій промисловості з однією або декількома з наступних цілей:

· Безпосередньо як клейстеризований| крохмаль, кисіль і тому подібне

· Як загусник, завдяки вязким властивостям (у супах, дитячому харчуванні, соусах, подливах і так далі)

· Як наповнювач, що входить до складу твердого вмісту супів, пирогів

· Для звязування, закріплення маси і запобігання висиханню в процесі приготування ковбаси й мясних продуктів.

· Як стабілізатори, завдяки високій здатності крохмалю утримувати вологу.

Використання в харчовій промисловості

Виробництво хлібобулочних виробів. Хоча крохмаль і так є основним компонентом муки, мистецтво хлібопечення у великій мірі залежить від характеристик білка муки. Крохмаль використовується в печиві, збільшуючи обєм і додаючи хрусткість.

Виробництво кондитерських виробів. Основне застосування крохмалю в кондитерській промисловості полягає у виробництві карамелей, кондитерської маси і інших видів солодощів як інгредієнт і при виготовленні виробів з розплаву або для посипання солодощів, щоб запобігти їх злипанню.

Використання в паперовій промисловості. Паперова промисловість є найбільшим споживачем крохмалю, завдяки його специфічним властивостям, а також щодо низької ціни і поновлюваності ресурсів. Різні види крохмалю використовуються на різних стадіях виробництва паперу:

- Використовується для підвищення міцності паперу, для додавання надання пружності і стійкості до стирання і зламу; також додавання добавляти крохмалю в паперову масу сприяє утриманню наповнювача.

- Для поліпшення покращання зовнішнього вигляду і друкарських властивостей паперу, збільшення міцності.

- У виробництві картону крохмаль застосовується як для проклеювання плоских шарів, так і для склеювання листів гофрокартона.

Виробництво клеїв. Крохмаль є поширеною основою для виробництва клеїв, який найчастіше застосовується для склеювання паперу до таких матеріалів, як скло, мінеральна вата і глина. Крохмаль, крім того, може служити таким, що прекрасно склеює такі непаперові матеріали, як вугілля і вугільні брикети, мінеральна вата в стельових керамічних елементах.

Найчастіше для приготування клею використовують кукурудзяний, картопляний крохмалі.

Крохмаль - харчовий продукт, білий під мікроскопом зернистий порошок, нерозчинний в холодній воді, в гарячій воді набухає, утворює колоїдний розчин (крохмальний клейстер).

Крохмаль є кінцевим продуктом асиміляції вуглецю рослинами, їх резервною поживною речовиною. Крохмаль відкладається в цибулинах, бульбах, плодах, ягодах, а також в листі та стеблах.

Крохмаль складає основну частину найважливіших продуктів харчування: муки - 75-80%, картоплі - 25%. Міститься також в пшениці, кукурудзі, рисі та ін. Він легко перетравлюється в шлунково-кишковому тракті. У шлунковому тракті крохмаль піддається гідролізу і перетворюється на глюкозу, яка засвоюється організмом.

Крохмаль не має смаку. Володіє відмінною властивістю розчинятися у воді.

1. ОБГРУНТУВАННЯ РЕЦЕПТУРНОГО СКЛАДУ ПРОДУКТУ

Картопля.

Картопля -- багаторічна рослина південноамериканського походження. З Південної Америки в Європу картоплю завезли в другій половині XVI ст.

В даний час нині це широко поширена культура. У світовому виробництві сільськогосподарської продукції картопля займає позичає одне з перших місць разом з поряд з рисом, пшеницею, кукурудзою.

У нашій країні картоплю обробляють як однорічну рослину на площі майдані більше 8 млн. га з із валовим збором збиранням його більше 100 млн. т. в рік.

Картопля яляється цінним продуктом харчування. Вона багата вуглеводами, в основному у вигляді крохмалю, і білком. Білок картоплі по біологічній цінності стоїть вище за білки багатьох інших рослин. Якщо біологічну цінність курячого білка прийняти за 100%, то цінність білка пшениці складе 64%, а білка картоплі -- 85 %.

Як і овочі, картопля є найважливішим джерелом вітаміну С. Картопля є цінною технічною культурою. З одиниці площі він дає в 3-5 разів більше крохмалю чим злакові культури. Картопля - найважливіша сировина для виробництва крохмалю, спирту і інших продуктів. Разом з кукурудзою він є основним видом сировини для виробництва крохмалю і крохмалепродуктів. Картопля - бульбоплід, що є потовщеним і укороченим підземним стеблом стеблиною рослини. У міру зростання зросту підземні стебла стеблини (столони) потовщуються і поступово перетворюються на бульби. Клубень є зявляється сховищем запасних поживних речовин. Форма і забарвлення фарбування бульб різні, характерні вдача для кожного сорту гатунку картоплі. Вони бувають круглі, овальні, округло-овальні, подовжено-овальні, ріпові, бочковидні з із дрібними мілкими, середніми і глибокими очками. У очках закладаються заставляють бруньки, що покояться. Для виробництва крохмалю і інших цілей найбільшу цінність представляють уявляють бульби круглі. Вони більш придатні для механізації робіт і зручніші при митті і очищенні картоплі.

Забарвлення бульб буває біле, біле з жовтизною, червоне з відтінками від ясно-рожевого до інтенсивно-червоного і синьо-фіолетового кольорів. Мякоть бульби найчастіше біла, в певному ступені жовтувата. У окремих сортів вона червона або синьо-фіолетова.

Будова бульби картоплі приведена на рис. 1.1. Поверхня бульби покрита твердою шкіркою, що складається з відмерлих товстостінних клітин, наповнених висохлою протоплазмою. Шкірка разом з розташованими під нею декількома шарами кліток (перидерма) є захисним шаром, що оберігає бульбу від висихання, проникнення всередину мікробів і інших зовнішніх дій. Основна крохмалевмісна частина бульби -- це зовнішня серцевина (паренхіма). У внутрішній серцевині зміст крохмалю значно менший.

Хімічний склад бульби картоплі різний і змінюється залежно від сорту, грунтово-кліматичних умов і тривалості зберігання і інших причин.

Межі коливання вмісту основних речовин бульб картоплі приведені в таблиці. 1.1. Хімічний склад бульб має вирішальне ухвальне значення у визначенні якості картоплі того або іншого призначення.

Приблизно на 3/4 своєї маси картопля складається з води. Близько 80% сухих речовин бульб складає крохмаль (див. рис.1.5, таб. 1.7). Крохмаль є основним і найважливішим вуглеводом картоплі. Вміст його обумовлений сортом і коливається залежно від грунтово-кліматичних умов. У картоплі ранніх сортів крохмалю більше, ніж в пізніх. У сухий час зростання картоплі крохмалю в нім накопичується більше, ніж в дощовий і холодний. Проте збільшення опадів в теплу погоду сприяє підвищенню крохмалистості (відношення маси крохмалю до всієї маси бульби, виражене в %). Бульби однієї і тієї ж рослини розрізняються за змістом крохмалю. Як правило, крохмалю більше в бульбах середнього розміру.

Таблиця 1.1. Вміст основних речовин у бульбі картоплі

Кукурудза.

Плід кукурудзи, як і інших злакових рослин, -- зернівка. Вона значно відрізняється від зерна інших злакових культур, по-перше, своїми розмірами. У більшості сортів і гібридів кукурудзі маса 1000 зерен складає 170-800 грамів, у зерна пшениці - 30-40г. Кукурудза має різноманітні форми і забарвлення. На відміну від зерен інших злакових культур зерно кукурудзи має дуже великий зародок. Маса його складає від 7,6 до 15,4 % від маси зерна, тоді як маса зародка пшениці -- 2,5-4,2%. Зерно кукурудзи має складну будову (рис. 1.2). Зверху зерно покрите плодовою оболонкою, що складається з міцного і щільного шару ущільнених клітин клітин (перикарпія) і дуже тонкої напівпрозорої мембрани (насінної оболонки), яка не має клітковинної структури. Перикарпій утворений вузькими довгастими клітинами клітинами з потовщеними стінками і простими порами.

Насінна оболонка захищає зерно від проникнення паразитистих грибків, шкідливих рідин. Присутність пігменту в насінній оболонці зумовлює забарвлення зернівки.

Під насінною оболонкою знаходяться перебувають зародок і ендосперм. Ендосперм представлений товстостінними клітинами клітинами, заповненими крохмалем (див. рис. 1.5, таб 1.7). Самий зовнішній шар ендосперма, що складається з великих прозорих клітин, називають алейроновим.

Рис. 1.2. Схема будови зерна кукурудзи різних ботанічних груп

По периферії зерна розташований рогоподібний ендосперм, крохмальні зерна в нім, як правило, багатогранні, дрібні. Вони ніколи не заповнюють порожнини клітин суцільно. Проміжки між клітками заповнені зернистими протеїновими відкладеннями. У борошнистій частині ендосперма, розташованій всередині зерна, крохмальні зерна округлі, більші, вони повністю заповнюють порожнину клітин і майже не звязані між собою.

Збоку, в нижній частині зернівки, розташований зародок з квітконіжкою (щитком), якою він прикріпляється до качана. Він займає більше третини площі подовжнього розрізу зерна, дуже багатий жиром. На місці зіткнення щитка із зародком є шар циліндрових всмоктуючих кліток - перинхемна тканина.

Кількісне співвідношення морфологічних частин зерна у різних сортів кукурудзи різне. Воно залежить і від грунтово-кліматичних умов зростання кукурудзи. На масову частку оболонки доводиться 5-6 %, на долю зародка 8-14%, на частку ендосперма 79-85 % (до сухої речовини).

При зволоженні зерно можна розділити на складові частини, що покладене в основу технології переробки зерна кукурудзи на крохмаль.

Основними речовинами, які визначають поживну і господарчу цінність зерна кукурудзи, є білкові речовини, крохмаль, цукор і жир. Вміст цих речовин коливається вагається в широких межах і залежить від природи зерна і умов вирощування.

Середній хімічний склад основних ботанічних підвидів кукурудзи (зубовидної, кремянистої, крохмалистої), які широко розповсюджені у нас в країні, приблизно однаковий. Але та він може значно розрізнятися у біля кукурудзи одного і того ж підвиду, вирощеної в різних грунтово-кліматичних умовах.

Середній хімічний склад зерна приведений в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2. Хімічний склад зерна кукурудзи

В порівнянні з іншими зерновими культурами кукурудза містить утримує максимальну кількість вуглеводів в зерні (75,85%).

Пшениця.

Зерно пшениці складається з декількох анатомічних частин - оболонок, ендосперма, зародка та ін., які характеризуються різними фізіологічними функціями і в звзку з цим мають різну будову та хімічний склад (див. таб. 1.3).

Близько 4/5 маси зернівки складає ендосперм. Це характерно для більшості злаків - пшениці, вівса, ячменю та інших.

Зерно пшениці має складний хімічний склад (див. таб. 1.4). При оцінці технологічних і поживних властивостей зерна велике значення має кількісне співвідношення, анатомічних частин - зародка, оболонок, ендосперма.

Зародок містить багато повноцінних білкових речовин, жирів, вуглеводів, а також вітамінів.

Ендосперм - джерело білків та крохмалю. Зі злакових культур найбільш багаті білками зерна пшениці 11-18%.

Таблиця 1.3. Співвідношення анатомічних частин зерна пшениці

Крохмаль міститься в клітинах ендосперма у вигляді крохмальних зерен (див. рис. 1.5, таб 1.7). Він являється важливим запасним вуглеводом зерна, а вуглеводи в живому організмі - джерело енергії, необхідної для біохімічних процесів організма. З найпростіших цукрів у складі зерна найбільше значення мають глюкоза та фруктоза. Жири - важливий енергетичний матеріал для організма людини та носій розчинних в жирах вітамінів А, D, Е, К. Окрім цих вітамінів пшениця являється джерелом водорозчинних вітамінів В1, В2, РР, необхідних в харчуванні людини.

Таблиця 1.4. Хімічний склад зерна пшениці.

Рис.

Рис - одна з найцінніших крупяних культур, рід травянистих рослин родини мятликових.

Рис являється дуже корисним продуктом з ряду причин, він містить багато крохмалю та клітковини (див. рис. 1.5, таб. 1.7). Рис має низький рівень вмісту натрію та містить вітамін В, нікотинову кислоту та калій.

Рисове зерно - сировина для виробництва рисової крупи та крохмалю.

Цільне зерно риса складається з зовнішньої доволі міцної оболонки, яка легко відділяється, під якою знаходиться бурого кольору зерно, забарвлення якого визначається декількома шарами шкірки (див. рис. 1.4). Вони містять близько 85% масла, 10% білка, 80% тіаміну, 70% мінеральних речовин та целюлози, проте при очищенні (шліфуванні) риса повністю видаляються разом із зародком.

Під шкіркою знаходиться поживний запас зерна - ендосперм, який і продається у вигляді білого рису, який називається шліфований або полірований. Він містить 90-94% крохмалю та 6-10% білка, проте дуже бідний вітамінами групи В та мінеральними речовинами (див. таб. 1.5).

За типом зерна рис поділяється наступним чином:

- довгастий рис («індика»);

- рис з середнім розміром зерна;

- круглий рис.

За способом обробки рис поділяється на такі види:

- коричневий рис з мінімальною обробкою зерна;

- білий відшліфований рис;

- пропарений рис, оброблений парою для зберігання максимальної кількості вітамінів та мікроелементів.

Таблиця 1.5. Хімічний склад зерна рису

Оскільки в нашій країні найпошириніше виробництво крохмалю з картоплі, то в курсовій роботі буде розглянуто технологію виробництва саме цього продукту.

Картопляний крохмаль, на відміну від інших видів крохмалю є одним з найбільш багатофункціональних сировинних продуктів в харчовій промисловості. Його вигідно відрізняє здатність до утворення дуже вязких і прозорих гелів. У виробництві продуктів харчування крохмаль використовується для надання продуктам відповідної текстури, вигляду (стану), збереження вологи, покращення консистенції і стійкості під час зберігання.

Аналіз рецептури картопляного крохмалю подано у вигляді таблиці 1.6.

Таблиця 1.6. Аналіз рецептури виробництва картопляного крохмалю.

Рис. 1.5. Крохмальні зернятка

Таблиця 1.7. Розміри крохмальних зерен.

2. АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА КАРТОПЛЯНОГО КРОХМАЛЮ

Крохмальні зерна в картопляній бульбі поміщені в спеціальну оболонку, яка створює його рослинну клітину. У клітині зерна крохмалю знаходяться в середовищі клітинного соку.

Основне завдання картоплекрохмального виробництва полягає в тому, щоб розірвати якомога більше оболонок клітин картопляної бульби і потім очистити крохмальні зерна, що звільнилися, від розчинних і нерозчинних домішок. Отже, весь процес виробництва картопляного крохмалю включає в основному механічні операції.

Технологічний процес виробництва картопляного крохмалю складається з двох етапів: отримання сирого картопляного крохмалю (див. рис. 2.6) з подальшим отриманням сухого картопляного крохмалю.

Технологічний процес сирого картопляного крохмалю складається з 4 найважливіших етапів:

1 - підготовка сировини та механічна обробка;

2 - термічна обробка;

3 - пакування готового продукту.

Залежно від вживаного технологічного устаткування картоплепереробні підприємства мають і специфічні схеми. Проте основні стадії виробництва сирого крохмалю залишаються однаковими у всіх різновидах технологічних схем.

2.1. Підготовка сировини та механічна обробка

2.1.1. Підготовка картоплі до переробки

Для отримання крохмалю високої якості і забезпечення надійної і ефективної роботи картоплетерок, а також для обліку картоплі, що поступила, проводять його спеціальну підготовку. В процес підготовки картоплі до переробки входять наступні операції: подача у виробництво; очищення від домішок; миття і зважування.

Кашка

Крохмальне молоко Кашка

Крохмальне молоко

Крохмальне молоко

Рисунок 2.6. Принципово-технологічна схема отримання сирого крохмалю

2.1.2. Подача картоплі у виробництво. Картоплю зі склада-картоплеприймача в мийне відділення подають за допомогою гідротранспортерів.

Гідравлічний транспортер представляє собою жолоб різного по величині і формі поперечного перетину, розташований з певним нахилом до місця подачі. У головну частину жолоба безперервно подають воду, яка захоплює за собою картоплю. В кінці жолоба зазвичай розташовують решітку. Через решітку видаляється транспортерна вода, а картоплю подають на миття.

Жолоб гідравлічного транспортера виготовляють найчастіше з цегли з подальшим цементуванням або з бетону. Матеріалом для гидротранспортера також можуть служити листове залізо або дерево.

Жолоби в поперечному перетині можуть мати форму прямокутника із зрізаними або закругленими внизу кутами, а також з основою закругленої або овальної форми.

Продуктивність гідравлічного транспортера залежить від кількості води, що подається в жолоб, його форми і розмірів, поперечного перетину, нахилу і шорсткості поверхні.

Чим більше нахил жолоба, тим більше швидкість руху потоку і тим більше продуктивність транспортера. Для того, щоб канавка гідротранспортера менше забивалася піском і камінням у разі установки на гідротранспортері каменеловушки, нахил гідротранспортера роблять більше. При гідротранспортуванні картопля частково відмивається від бруду. Чим довше транспортер, тим краще відмивається картопля.

2.1.3. Очищення картоплі від домішок.

Картопля, що поступає па переробку, має бути повністю звільнена від важких і легких домішок. Важкі домішки можуть вивести з ладу робочі органи картоплемийки і картоплетерки, що призводить до значних простоїв виробництва. Для видалення важких домішок з картоплі на заводах встановлюють каменеловушки різних типів.

2.1.4. Миття картоплі.

Перед подрібненням картопля має бути остаточно звільнена від сторонніх домішок і відмита від бруду.

Для остаточного звільнення картоплі від бруду й інших домішок використовують спеціальні машини -- картоплемийки. Для цих цілей застосовують мийки відрядного (кулачкового) типу із зануреними або напівзануреними у воду билами. У мийках бильного типу в камерах з напівзануреними билами картопля тісно притиснута одна до одної і при постійному перемішуванні билами від неї добре відділяється бруд. У мийках і камерах із зануреними билами представляється можливість ще раз відокремити від бульб бруд і видалити з мийки легкі домішки. У цих же камерах також відділяються важкі домішки.

2.1.5. Зважування картоплі.

Для правильної оцінки роботи крохмального заводу ведуть точний облік сировини, що поступає. Облік картоплі дозволяє визначати продуктивність заводу в окремі проміжки часу (годину, зміну, добу), коефіцієнт вивільнення крохмалю і його втрати при виробництві. Коефіцієнт вивільнення крохмалю представляє собою процентне відношення маси абсолютно сухого крохмалю, отриманого у виробництві, до маси абсолютно сухого крохмалю, що поступив з картоплею.

На більшості заводів картоплю зважують на порційних автоматичних вагах з відкидним днищем. Періодично (один раз в три доби) ваги перевіряють шляхом контрольного зважування. Під час роботи стежать за тим, щоб картопля поступала рівномірно, щоб ваги знаходидися в чистоті, всі шарнірні зєднання не рідше одного разу на десять днів змащують. Допустима похибка при зважуванні складає ±0,5%.

2.1.6. Подрібнення картоплі.

Процес подрібнення картоплі полягає в тому, щоб розірвати якомога більше клітин бульб і вивільнити з них крохмальні зерна. При розтині більшості клітин картоплі виходить суміш, що складається з розірваних і нерозірваних рослинних клітин, клітинного соку і крохмальних зерен. Ця суміш називається картопляною кашкою. Крохмаль, що залишається в нерозірваних клітинах, в процесі виробництва втрачається разом з відходами -- картопляною мезгою. Цей крохмаль прийнято називати звязаним, а крохмаль, що вивільняється з клітин, - вільним.

Процес подрібнення картоплі характеризується коефіцієнтом подрібнення, який свідчить про повноту вивільнення крохмальних зерен з клітин. Коефіцієнт подрібнення визначається відношенням вільного крохмалю до всього крохмалю, що міститься у відмитій картоплі або в подрібненій кашці.

Найчастіше коефіцієнт подрібнення виражають у відсотках визначають по формулі (2.1):

(2.1)

де К - коефіцієнт подрібнення картоплі, %;

А - маса вільного крохмалю в 100 гр. кашки, грам;

В - маса звязаного крохмалю в 100 гр. кашки, грам.

Коефіцієнт подрібнення картоплі має важливе значення, оскільки від нього в значній мірі залежить вихід крохмалю і всі повязані з ним техніко-економічні показники виробництва. Найбільш поширеними і ефективними машинами для подрібнення картоплі є картоплетерки.

Картоплетерка СТМ-100 складається з чотирьох основних частин: корпусу, кожуха, барабана і двох притискних колодок. Корпус і кожух виготовлені з сірого чавуну і кріпляться один до одного за допомогою шарнірних петель.

У корпусі на горизонтальному валу розташований основний робочий орган -- барабан. Кріплення валу з барабаном здійснюється за допомогою зєднання шпони. Вал барабана встановлений на двох роликових підшипниках і приводиться в обертання від електродвигуна через муфту зчеплення. Підшипники знаходяться в спеціальних корпусах, які за допомогою болтів кріпляться до корпусу терки. Барабан разом з валом, підшипниками і муфтою зчеплення виймається з корпусу. Зовнішня поверхня барабана складається із зубчатих пил, укладених між сталевими прокладками, що калібруються. Кінці прокладок і пил вставлені у виїмки бортів барабана і за допомогою парних клинів стислі. Вони утворюють на робочій поверхні вісім окремих секцій. Картоплетерка забезпечена двома чавунними притискними колодками: верхньою і нижньою. Робоча поверхня верхньої колодки набрана із сталевих планок, а нижньої -- з пил. Верхня притискна колодка розташована в знімній частині кожуха, нижня закріплена в корпусі. Регулювання зазору між колодками і барабаном здійснюється| за допомогою індивідуальних притискних пристроїв|устроїв|, які складаються| з|із| двох маховиків і болта. Картоплетерки оснащені решітками з листової сталі.

2.2. Термічна обробка картопляної сировини

2.2.1. Виділення клітинного соку.

Звільнений з клітин картоплі клітинний сік, при його подрібненні, представляє суміш розчинених у воді білків, амінокислот, цукрів, мікроелементів, вітамінів та інших речовин. Натуральний клітинний сік містить 4,5-7,0 % сухих речовин. У нього переходить близько 20 % всіх сухих речовин картоплі.

Клітинний сік що виділяється на початку виробництва, зменшує піноутворення на подальших операціях, збільшує продуктивність технологічного устаткування і насосів, сприяє повторному використанню процесових вод і значному скороченню кількості стічних вод крохмального виробництва і їх забрудненості. Крім того, під дією кисню повітря відбувається окислення деяких складних речовин клітинного соку, що приводить до потемніння крохмалю і зменшення вязкості отримуваного з нього клейстеру.

Для раціонального використання цінних речовин картоплі, поліпшення якості крохмалю, що виробляється, і збільшення його виходу клітинний сік виділяють в концентрованому вигляді.

Клітинний сік виділяють на центрифугах. Це відстійні горизонтальні центрифуги бізперервної дії зі шнековим вивантаженням осаду.

Клітинний сік здатний утворювати стійку піну. Для зменшення кількості піни, що утворюється, виключають підсос повітря в живлячих комунікаціях і забезпечують безперервне відведення клітинного соку.

Для забезпечення постійного виведення клітинного соку з центрифуги і транспортувань його на наступну технологічну операцію в конструкції машини передбачений спеціальний вузол - напірний диск. Робота його грунтується на використанні гідростатичного натиску клітинного соку, що виходит з центрифуги.

Зневоднена на центрифугах кашка представляє собою липкий тістоподібний продукт. При центрифугуванні він з великою силою ударяється об стінки камери вивантаження осаду і поступово на них нашаровується. Це може привести до великого накопичення його в камері вивантаження і підпору ротора, що обертається. Для усунення цього недоліку в камеру вивантаження осаду підводиться вода, за допомогою якої осад переміщається в приймальний сбірник. Приймальний сбірник для кашки доцільно вмонтовувати безпосередньо під камерою вивантаження осаду, обладнав його мішальним механізмом. При цьому забезпечується вільний викид осаду і гарне|добре| його перемішування з промивною водою.

Основна вимога до центрифуг зводиться до того, щоб виділити з кашки якомога більше клітинного соку з найменшими втратами вільного крохмалю.

Якість роботи центрифуг оцінюється коефіцієнтом виділення клітинного соку. Він є відношенням кількості виділеного на центрифузі соку до всього вивільненого при подрібненні кашки клітинного соку і виражається в процентах (2.2).

(2.2)

де К -- коефіцієнт виділення клітинного соку %;

А -- кількість вільного клітинного соку в початковій кашці, кг;

В -- кількість виділеного клітинного соку, кг.

Коефіцієнт виділення клітинного соку залежить від ступеня зневоднення початкової кашки, яка в свою чергу визначається конструктивними особливостями центрифуг і частотою обертання ротора.

Чим більше внутрішній діаметр циліндрової частини ротора, частота обертання і час знаходження продукту в центрифузі, тим більше зневоднюється кашка і більше коефіцієнт виділення клітинного соку.

Втрати вільного крохмалю з клітинним соком регулюються якістю і кількістю продукту, що поступає в машину.

При інших різних умовах розбавлення початкової кашки водою сприяє зменшенню втрат крохмалю з соком і збільшенню продуктивності центрифуги.

Для ефективного використання клітинного соку прагнуть виділити його в більш концентрованому вигляді. Проте при перекачуванні нерозбавленої картопляної кашки поршневі насоси мають низьку продуктивність.

Для полегшення транспортування кашку розбавляють в збірнику перед насосом чистою або процесовою водою в співвідношенні від 1:1 до 1:2. При цьому виділяють слабкоразбавлений клітинний сік з концентрацією сухих речовин 3,5-5% в кількості 70 % і більше залежно від ступеня розбавлення кашки водою і типу вживаної для цього центрифуги. Вміст сухих речовин в осіданні після центрифуги залежно від її конструкції коливається в межах 32-43 %. Втрати крохмалю з клітинним соком при гарній роботі центрифуги складають 0,5-0,6 гр./л.

2.2.2. Вимивання крохмалю з кашки. Кашка після виділення з неї більшої частини концентрованого клітинного соку і розбавлення процесовою водою або рідким крохмальним молоком є водною суспензією, що включає зерна крохмалю, розірвані і нерозірвані картоплі, а також розчинні речовини клітинного соку, що залишилися в кашці.

Для очищення крохмалю від нерозчинних домішок (мезги), що залишилася, кашку промивають водою на ситових апаратах різних конструкцій і по різних схемах.

Найбільш поширено дві схеми: з роздільним промиванням крупної і дрібної мезги на відцентрових ситах і сумісним промиванням крупної і дрібної мезги на дугових ситах. Станція вимивання крохмалю з кашки призначена для максимального відділення вільних зерен крохмалю разом з дрібною мезгою від крупної мезги. Вимивання крохмалю з кашки проводять на барабанно-струнних і відцентрово-лопатевих ситах по наступній схемі, представленій на рис.2.7.

2.2.3. Виділення сокової води.

На станції виділення клітинного соку з основного виробництва виводиться 60-70% вільних розчинних речовин, що містяться в подрібненій картоплі. Велика частина розчинних речовин, що залишилися, в процесі вимивання крохмалю з кашки розбавляється свіжою або процесовою водою і разом з крохмалем і дрібною мезгою переходить в підситовий продукт. Концентрація сухих речовин в цій суспензії 3-4 %. Розбавлений клітинний сік (рідка фаза цієї суспензії) називається соковою водою. При знаходженні на повітрі вона швидко забарвлюється в темно-коричневий колір. Фарбувальні речовини сокової води погіршують колір крохмалю. Для поліпшення кольору крохмалю отриману при відмиванні крохмалю з кашки суспензію негайно звільняють від більшої частини сокової води, відокремлюючи її центрифугуванням.

Крохмальна суспензія

Мезга (вміст сухих речовин 15-17%)

Кашка

Крохмальна суспензія Мезга (вміст сухих речовин 10-12%)

Крохмальна суспензія

Мезга (вміст сухих речовин 7-9%)

Крохмальна суспензія

Мезга (вміст сухих речовин 4,5-6%)

Мезга (вміст сухих речовин 10-12%)

Рисунок 2.7. Схема роботи ситової станції заводу

У картоплекрохмальній| промисловості для відділення сокової води застосовують горизонтальні відстійні центрифуги зі шнековим вивантаженням осаду.

Якість роботи центрифуг оцінюється вмістом вільного крохмалю в соковій воді і ступенем зневоднення осаду. Промислові центрифуги забезпечують зневоднення осаду до 33-40% сухих речовин і вмісту вільного крохмалю в соковій воді до 0,3 гр./л. Збільшення концентрації початкової суспензії і її кількості сприяє зростанню втрат крохмалю з соковою водою. Вміст сухих речовин в осіданні зменшується, а втрати крохмалю з соковою водою збільшуються при зростанні вмісту мезги в початковій суспензії. Вихід сокової води має бути вільним. При нормальній роботі відстійні центрифуги виділяють з соковою водою більше 90 % розчинних речовин, що поступають з початковою суспензією.

Окрім крохмалю і невеликої кількості розчинних речовин в осаді залишається ще значна кількість дрібної мезги, вміст якої (залежно від розміру осередків вживаних сит на станції вимивання крохмалю з кашки і якості подрібнення) складає 4-9 % по сухій речовині.

2.2.4. Рафінування крохмального молока.

Рафінування крохмального молока- це очищення його від більшої частини дрібної мезги. Рафінування -- одна з основних технологічних операцій крохмального виробництва, що робить великий вплив на якість отримуваного крохмалю.

Доброякісність крохмалю, що поступає на рафінування, визначається як відношення вмісту зневодненого чистого крохмалю до маси всіх сухих речовин продукту і складає 91-94%. У крохмальній суспензії, що поступає на рафінування, міститься 4-9 % дрібної мезги до маси всіх сухих речовин.

Рафінування крохмального молока зазвичай проводять послідовно| в два етапи на барабанно-струменевих, дугових або хитних ситах.

Хитне сито складається з рами завдовжки 3,5-5м, укріпленою на пружинячих стійках. У раму зверх ...........