Значението на нишестето в ежедневието е много голямо. Повечето видове се използват за промишлени цели, което води до появата на редица специализирани продукти. Той е необходим за производството на сладкарски изделия, месни продукти, използвани в медицината за производството на лекарства и в целулозната промишленост. Какво представлява производството на нишесте, както и видовете му ще разгледаме в тази статия.
Къде се използва нишестето и неговата стойност
Това вещество е един от най-богатите в природата, възобновяем и почти неограничен ресурс. Нишестето се произвежда от зърнени култури или кореноплодни култури. Използва се главно като хранителен агент, но и поради химическа или биологична обработка, днес лесно се трансформира в много полезни продукти.
Освен за храна, нишестето се използва за производството на хартия, текстил, лепила, напитки, сладкарски изделия, фармацевтичната промишленост и за производството на строителни материали. Веществото има много забележителни характеристики, включително високия вискозитет на пастата, нейната прозрачност и максимална устойчивост на процеси на замръзване и размразяване, които са полезни за много индустрии.
Производството на нишесте е рентабилен бизнес, тъй като картофите, съдържащи висока концентрация на вещество, което служи като основа за по-нататъшно производство, най-често се използват като сравнително евтин източник на суровини. Преработеният сух концентрат може да се сравни по свойства или дори да превъзхожда подобни вещества, получени от царевица, пшеница, ориз.
От растение до прах
Нишестето е растителна глюкоза. В Европа се среща в царевицата, пшеницата и картофите, от които се добива, както и в много други растения: ориз, ечемик, зеленчуци, маниока, сладки картофи.
Образуването на нишесте в растенията става по време на фотосинтезата. Този физиологичен механизъм позволява производството и съхранението на необходимата за растежа и възпроизводството им глюкоза (елементарна захар). Първоначално растението усвоява въглерода от атмосферата и го превръща в глюкоза. Основната молекула се образува. След това се използва за синтеза на нишестени полимери, свързани с чиста глюкоза.
В растенията веществото изглежда като малки гранули, неразтворими в студена вода, вариращи в размер от 3 до 100 микрона. Формата им варира според произхода. При производствени условия нишестето и неговите производни се доставят на потребителската промишленост под формата на брашно, подобно на прах или сиропи.
Основни производствени операции
Нишестената индустрия произвежда повече от шестстотин вида продукти - от местни нишестета до физически или химически модифицирани, под формата на сухи прахове до течни и твърди подсладители. Универсалността на такива продукти е такава, че те се използват като съставки и функционални добавки в широк спектър хранителни, нехранителни и фуражни добавки.
Технологията за производство на нишесте се състои в процеса на разделяне на растителните компоненти на нишесте, протеин, целулозна обвивка, разтворими фракции, а при царевицата се използва и зародишът, от който ще се добива масло. Тази първа фаза използва серия от прости стъпки за физическо разделяне на компонентите: раздробяване, пресяване, центрофугиране и др.Въпреки това, производствените методи са специфични за всяко растение, а индустриалните инструменти обикновено са предназначени за суровини: царевица, пшеница или картофи.
Производството на нишесте преминава към следващия етап. Във втори етап възстановеното вещество се обработва по-нататък в чистата му форма. В процеса на сушене той се превръща в така нареченото естествено нишесте. Следващата промяна в характеристиките ви позволява да получите модифицирано нишесте.
Промишлено оборудване
Напълно автоматизираните производствени линии включват всички етапи на производство, транспорт и опаковане. Основното им оборудване за производство на нишесте ще се състои от компоненти за барабанни шайби, дезонация, распира, десандри, системи за обезводняване, вакуумни филтри и хидроциклонни агрегати, сушилни, опаковъчни машини и контролни интерфейси.
Нишесте и неговите видове
Нишестетата могат да бъдат разделени на два вида: естествени и модифицирани. Суровите нишестета, които все още запазват първоначалната си структура и характеристики, се наричат местни. Такъв компонент е основният продукт, който се продава под формата на сух прах под различни класове за храна, както и фармацевтични и промишлени суровини.
Местните нишестета се получават чрез изолиране на естествено нишесте или от зърнени култури, или от кореноплодни култури като маниока, царевица и меласа. Те могат да се използват директно в производството на определени продукти, като юфка. Родното нишесте може да се счита за основен ресурс, който може да бъде преработен в редица нишестени продукти.
Трябва да се отбележи, че този вид вещество има ограничено време на употреба и се използва главно в хранително-вкусовата промишленост. Гранули от коренно нишесте лесно се хидратират, когато се нагряват във вода, бързо набъбват, желатинизират се и имат висок вискозитет, което се увеличава до пикова стойност с всяко следващо нагряване.
Въпреки тази особеност хранителната, металургичната, добивната, ферментационната, строителната, козметичната, фармацевтичната, хартиената и картонената промишленост, както и текстилната промишленост използват местното нишесте в традиционната им форма.
Модифицирани нишестета
Има характеристики, които са непостижими с местното нишесте. Модифицираното нишесте може да се използва за други промишлени приложения, то се получава с помощта на редица методи, химични, физични и ензимни модификации.
По този начин веществото е родно нишесте, което е променено във физическите и / или химичните си свойства. Получаването на модифицирано нишесте може да включва промяна на формата на гранулата или състава на компонентите - молекули амилоза и амилопектин. Следователно, модификации се извършват върху естествено нишесте, за да му се придадат свойствата, необходими за специфични цели: сгъстяване, желатинизация, адхезивност или образуване на филм, за да се подобри задържането на вода. Продуктът се използва и за подобряване на вкуса и блясъка, за премахване или придаване на непрозрачност.
Когато нишестето се модифицира химически или физически, свойствата на естественото нишесте се променят, което го прави полезен в много индустрии, като хранителна, фармацевтична, текстилна, петролна и целулозно-хартиена промишленост.
Как се образува нишесте в картофите?
Около 75% от реколтата от картофи се отглежда за промишлена преработка, която произвежда нишесте. Той представлява хранителните резерви на много растения. По време на вегетационния сезон зелените листа събират енергия от слънцето. В картофите тази енергия се транспортира под формата на захарен разтвор до клубените. Именно там захарта се превръща в нишесте под формата на миниатюрни гранули. Те заемат по-голямата част от интериора на камерата.Преобразуването на захарта в нишесте става с помощта на ензими, които са отговорни за повторното превръщане на съхраняваното вещество в захар следващата пролет.
През зимата картофите консумират малко количество от нишестето си, за да поддържат жизнените функции до пролетта. Клубените се нуждаят от добра циркулация на въздуха, за да поддържат жизненоважна дейност. Ниската температура помага да се превърне собственото нишесте в захар, за да се понижи температурата на замръзване в клетъчния сок. Ако това не е достатъчно, клубените умират. Затова картофите трябва да бъдат правилно покрити по време на съхранение.
Тъй като грудките са основният източник на картофено нишесте, неблагоприятните условия за съхранение ще доведат до загубата му, в най-лошия случай, до мъртви и натрошени картофи, които не са подходящи за процеса на отделяне на нишесте.
Производство на картофено нишесте
Процедурите, свързани с промишленото производство на продукт, увеличават сложността в съответствие със специфичните нужди на всеки производител. Производството на картофено нишесте започва с отстраняване кал, пясък, чакъл с грудки растения. Изплакването е процес на противопоток, като прясна вода се добавя през дюзи под налягане на последния етап на пречистване. След това чистите грудки се смачкват в специален контейнер.
След това започва процесът на извличане на нишесте, чиято цел е да се отворят клубените клетки и да се освободят нишестените гранули. Екстракцията се извършва на въртящи се конични сита и е противопоточен процес. Високата центробежна сила позволява използването на висококачествени екрани от неръждаема стомана, които издържат на абразия и химикали. Екранните плочи имат дълги перфорации от само 125 микрона.
Производството на нишесте не свършва дотук. Картофеният клетъчен сок е богат на захар и протеини. Когато клетките се отворят, сокът веднага се излага на въздух и реагира с кислород, образувайки цветни компоненти, които могат да се придържат към нишесте. За да се избегне процеса на окисляване, към получения продукт трябва да се добави серен диоксид или разтвор на натриев бисулфит.
Мокрото нишесте от въртящи се вакуумни филтри се суши в сушилня с умерен горещ въздух. Преди доставката нишестето се пресява на ситно сито, за да се отстрани прахът, образуван в винтовите транспортьори.
Производство на царевично нишесте
Царевичното нишесте е популярна хранителна съставка, използвана в хранителната, текстилната, фармацевтичната и хартиената промишленост. Получава се от ендосперма на царевичното ядро. Производството на царевично нишесте е популярно в повечето страни по света. Царевицата се отглежда в климатични зони с умерен и топъл климат. Напоследък производството на нишесте стана популярно в Русия.
Основните операции включват следните стъпки:
- Почистване. Суровините се почистват за отстраняване на чужди предмети.
- Накисване. Царевичните зърна се потапят в големи резервоари с топла вода, съдържаща киселина и серен диоксид.
- Фрезоване. Омекотяване на ядките чрез мокро смилане във вода.
- Селище и декантиране. Счуканият продукт се оставя да се утаи чрез гравитация и след това водата се декантира, получавайки гъста суспензия от царевична маса.
- Пресяване. Суспензията се пресява за отстраняване на люспите.
- Центрофугиране. Нишестето в суспензия се отделя от протеина.
- Дехидратация и гранулиране на нишесте.
- Сушене с помощта на сушилни за флаш.
- Фрезоване. Сушеното царевично нишесте се смила до желания размер на частиците.
След всички производствени процеси, нишестето е подходящо опаковано в запечатан и влагоустойчив опаковъчен материал. Полученият продукт е модифициран и има подобрени качества.Използва се при производството на подсладители, калибриране на хартия и текстил, като сгъстител и стабилизатор на храната.