Η σημασία του αμύλου στην καθημερινή ζωή είναι πολύ μεγάλη. Τα περισσότερα είδη χρησιμοποιούνται για βιομηχανικούς σκοπούς, γεγονός που οδηγεί στην εμφάνιση ορισμένων εξειδικευμένων προϊόντων. Είναι απαραίτητο για την παρασκευή προϊόντων ζαχαροπλαστικής, προϊόντων κρέατος, που χρησιμοποιούνται στην ιατρική για την παρασκευή φαρμάκων και στη βιομηχανία πολτού. Ποια είναι η παραγωγή αμύλου, καθώς και οι τύποι της θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο.
Πού χρησιμοποιείται το άμυλο και η αξία του
Η ουσία αυτή είναι μία από τις πιο άφθονες, ανανεώσιμες και σχεδόν απεριόριστες. Το άμυλο είναι φτιαγμένο από δημητριακά ή καλλιέργειες ριζών. Χρησιμοποιείται κυρίως ως παράγοντας τροφίμων, αλλά και λόγω χημικής ή βιολογικής επεξεργασίας, μετατρέπεται εύκολα σε πολλά χρήσιμα προϊόντα σήμερα.
Εκτός από τα τρόφιμα, το άμυλο χρησιμοποιείται για την παραγωγή χαρτιού, κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων, συγκολλητικών ουσιών, ποτών, ζαχαρωδών προϊόντων, φαρμακευτικής βιομηχανίας και στην παραγωγή δομικών υλικών. Η ουσία έχει πολλά αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά, συμπεριλαμβανομένου του υψηλού ιξώδους της πάστας, της διαφάνειας και της μέγιστης αντοχής στις διαδικασίες κατάψυξης και απόψυξης, που είναι ευεργετικά για πολλές βιομηχανίες.
Η παραγωγή αμύλου είναι οικονομικά αποδοτική επιχείρηση, καθώς οι πατάτες που περιέχουν υψηλή συγκέντρωση μιας ουσίας, η οποία χρησιμεύει ως βάση για την περαιτέρω παραγωγή, χρησιμοποιούνται συχνότερα ως σχετικά φθηνή πηγή πρώτων υλών. Το επεξεργασμένο ξηρό συμπύκνωμα μπορεί να συγκριθεί σε ιδιότητες ή ακόμα και ανώτερο από παρόμοιες ουσίες που λαμβάνονται από καλαμπόκι, σιτάρι, ρύζι.
Από φυτό σε σκόνη
Το άμυλο είναι μια παροχή φυτικής γλυκόζης. Στην Ευρώπη, βρίσκεται στο καλαμπόκι, το σιτάρι και τις πατάτες, από τις οποίες εξάγεται, καθώς και σε πολλά άλλα φυτά: ρύζι, κριθάρι, λαχανικά, μανιόκα, γλυκοπατάτες.
Ο σχηματισμός αμύλου στα φυτά συμβαίνει κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης. Αυτός ο φυσιολογικός μηχανισμός επιτρέπει την παραγωγή και αποθήκευση γλυκόζης (στοιχειακή ζάχαρη), απαραίτητη για την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή τους. Αρχικά, το εργοστάσιο αφομοιώνει άνθρακα από την ατμόσφαιρα και το μετατρέπει σε γλυκόζη. Το κύριο μόριο σχηματίζεται. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη σύνθεση των πολυμερών αμύλου που σχετίζονται με την καθαρή γλυκόζη.
Στα φυτά, η ουσία μοιάζει με μικρά κοκκία, αδιάλυτα σε κρύο νερό, μεγέθους από 3 έως 100 μικρά. Το σχήμα τους ποικίλλει ανάλογα με την προέλευση. Σύμφωνα με τις συνθήκες παραγωγής, το άμυλο και τα παράγωγά του παρέχονται στις βιομηχανίες κατανάλωσης με τη μορφή σκόνης ή σιροπιού τύπου αλεύρου.
Βασικές εργασίες κατασκευής
Η βιομηχανία αμύλου παράγει περισσότερα από εξακόσια είδη προϊόντων - από φυσικά άμυλα μέχρι φυσικά ή χημικά τροποποιημένα, με τη μορφή ξηρών κόνεων σε υγρές και στερεές γλυκαντικές ουσίες. Η ευελιξία τέτοιων προϊόντων είναι τέτοια ώστε να χρησιμοποιούνται ως συστατικά και λειτουργικά πρόσθετα σε ένα ευρύ φάσμα πρόσθετων τροφίμων, μη τροφίμων και ζωοτροφών.
Η τεχνολογία για την παραγωγή αμύλου συνίσταται στη διαδικασία διαχωρισμού των συστατικών του φυτού σε άμυλο, πρωτεΐνη, κέλυφος κυτταρίνης, διαλυτά κλάσματα και στην περίπτωση του καλαμποκιού χρησιμοποιείται επίσης το φύτρωμα από το οποίο εξάγεται το έλαιο. Αυτή η πρώτη φάση χρησιμοποιεί μια σειρά απλών βημάτων για τον φυσικό διαχωρισμό των συστατικών: σύνθλιψη, κοσκίνισμα, φυγοκέντρηση κλπ.Ωστόσο, οι μέθοδοι παραγωγής είναι συγκεκριμένες για κάθε μονάδα και τα βιομηχανικά εργαλεία σχεδιάζονται συνήθως για πρώτες ύλες: καλαμπόκι, σιτάρι ή πατάτες.
Η παραγωγή αμύλου περνάει στο επόμενο στάδιο. Σε μια δεύτερη φάση, η ουσία που έχει ανακτηθεί επεξεργάζεται περαιτέρω στην καθαρή της μορφή. Στη διαδικασία ξήρανσης, μετατρέπεται στο λεγόμενο φυσικό άμυλο. Η μεταγενέστερη αλλαγή στα χαρακτηριστικά σας επιτρέπει να πάρετε ένα τροποποιημένο άμυλο.
Βιομηχανικός εξοπλισμός
Οι πλήρως αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής περιλαμβάνουν όλα τα στάδια παραγωγής, μεταφοράς και συσκευασίας. Ο κύριος εξοπλισμός τους για την παραγωγή αμύλου θα αποτελείται από εξαρτήματα για ροδέλες τύμπανου, αποξείδωση, μονάδες raspira, desander, συστήματα αφυδάτωσης, φίλτρα κενού και μονάδες υδροκυκλώνα, στεγνωτήρια, μηχανές συσκευασίας και διεπαφές ελέγχου.
Το άμυλο και οι τύποι του
Τα άμυλα μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: φυσικά και τροποποιημένα. Τα ακατέργαστα άμυλα, τα οποία εξακολουθούν να διατηρούν την αρχική δομή και τα χαρακτηριστικά τους, ονομάζονται ντόπια. Ένα τέτοιο συστατικό είναι το κύριο προϊόν που πωλείται σε μορφή ξηρής σκόνης υπό διαφορετικές ποιότητες τροφίμων, καθώς και φαρμακευτικών και βιομηχανικών πρώτων υλών.
Τα φυσικά άμυλα λαμβάνονται με απομόνωση του φυσικώς απαντώμενου αμύλου είτε από δημητριακά είτε από καλλιέργειες ριζών όπως μανιόκα, καλαμπόκι και μελάσα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στην παραγωγή ορισμένων προϊόντων, όπως οι ζυμαρικά. Το φυσικό άμυλο μπορεί να θεωρηθεί ο κύριος πόρος που μπορεί να μεταποιηθεί σε διάφορα προϊόντα αμύλου.
Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτός ο τύπος ουσίας έχει περιορισμένο χρόνο χρήσης και χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία τροφίμων. Οι φυσικοί κόκκοι αμύλου ενυδατώνονται εύκολα όταν θερμαίνονται στο νερό, διογκώνονται γρήγορα, ζελατινοποιούνται και έχουν υψηλό ιξώδες, το οποίο αυξάνεται σε μια τιμή κορυφής με κάθε επακόλουθη θέρμανση.
Παρά την ιδιαιτερότητα αυτή, τα τρόφιμα, η μεταλλουργία, η εξόρυξη, η ζύμωση, η κατασκευή, τα καλλυντικά, το φαρμακευτικό, το χαρτί και τα χαρτόνια, καθώς και οι κλωστοϋφαντουργικές βιομηχανίες χρησιμοποιούν φυσικό άμυλο στην παραδοσιακή τους μορφή.
Τροποποιημένα άμυλα
Υπάρχουν χαρακτηριστικά που δεν μπορούν να επιτευχθούν με το φυσικό άμυλο. Το τροποποιημένο άμυλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άλλες βιομηχανικές εφαρμογές, λαμβάνεται με διάφορες μεθόδους, χημικές, φυσικές και ενζυμικές τροποποιήσεις.
Έτσι, η ουσία είναι φυσικό άμυλο, το οποίο έχει αλλάξει στις φυσικές και / ή χημικές του ιδιότητες. Η παραγωγή τροποποιημένου αμύλου μπορεί να περιλαμβάνει την αλλαγή του σχήματος των κόκκων ή της σύνθεσης των συστατικών - μόρια αμυλόζης και αμυλοπηκτίνης. Συνεπώς, πραγματοποιούνται τροποποιήσεις στο φυσικό άμυλο για να του δοθούν οι ιδιότητες που απαιτούνται για συγκεκριμένους σκοπούς: πάχυνση, ζελατινοποίηση, συγκολλητικότητα ή σχηματισμός φιλμ, για να βελτιωθεί η κατακράτηση νερού. Το προϊόν χρησιμοποιείται επίσης για να βελτιώσει τη γεύση και τη στιλπνότητα, για να αφαιρέσει ή να μεταδώσει την αδιαφάνεια.
Όταν το άμυλο τροποποιείται χημικά ή φυσικά, οι ιδιότητες του φυσικού αμύλου αλλάζουν, γεγονός που το καθιστά χρήσιμο σε πολλές βιομηχανίες, όπως τρόφιμα, φαρμακευτικά, κλωστοϋφαντουργικά, πετρελαϊκά και χαρτοπολτά.
Πώς σχηματίζεται το άμυλο στις πατάτες;
Περίπου το 75% της καλλιέργειας πατάτας καλλιεργείται για βιομηχανική μεταποίηση, η οποία παράγει άμυλο. Αντιπροσωπεύει τα διατροφικά αποθέματα πολλών φυτών. Κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, τα πράσινα φύλλα συλλέγουν ενέργεια από τον ήλιο. Στις πατάτες, αυτή η ενέργεια μεταφέρεται με τη μορφή ενός διαλύματος ζάχαρης μέχρι τους κονδύλους. Είναι εκεί που η ζάχαρη μετατρέπεται σε άμυλο με τη μορφή μικροσκοπικών κοκκίων. Καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του εσωτερικού της κάμερας.Η μετατροπή της ζάχαρης σε άμυλο γίνεται με τη βοήθεια ενζύμων που είναι υπεύθυνα για την επανεναλλαγή της αποθηκευμένης ουσίας σε ζάχαρη την επόμενη άνοιξη.
Το χειμώνα, οι πατάτες καταναλώνουν μια μικρή ποσότητα αμύλου για να διατηρήσουν ζωτικές λειτουργίες μέχρι την άνοιξη. Οι κόνδυλοι χρειάζονται καλή κυκλοφορία του αέρα για να διατηρήσουν ζωτική δραστηριότητα. Η χαμηλή θερμοκρασία βοηθά στη μετατροπή του αμύλου του σε ζάχαρη, προκειμένου να μειωθεί η θερμοκρασία κατάψυξης στον χυμό των κυττάρων. Αν αυτό δεν είναι αρκετό, οι κόνδυλοι πεθαίνουν. Κατά συνέπεια, οι πατάτες πρέπει να είναι κατάλληλα επικαλυμμένες κατά την αποθήκευση.
Δεδομένου ότι οι κόνδυλοι είναι η κύρια πηγή αμύλου γεωμήλων, οι δυσμενείς συνθήκες αποθήκευσης θα οδηγήσουν στην απώλεια της, στη χειρότερη περίπτωση, σε νεκρές και σπασμένες πατάτες, οι οποίες δεν είναι κατάλληλες για τη διαδικασία διαχωρισμού αμύλου.
Παραγωγή αμύλου γεωμήλων
Οι διαδικασίες που συνδέονται με τη βιομηχανική παραγωγή ενός προϊόντος αυξάνουν την πολυπλοκότητα σύμφωνα με τις ειδικές ανάγκες κάθε κατασκευαστή. Η παραγωγή αμύλου γεωμήλων αρχίζει με αφαίρεση λάσπη, άμμος, χαλίκι με φυτά κόνδυλοι. Το ξέπλυμα είναι διαδικασία αντίθετης ροής, με προσθήκη φρέσκου νερού μέσω ακροφυσίων πίεσης στο τελικό στάδιο καθαρισμού. Στη συνέχεια, οι καθαρισμένοι κόνδυλοι θρυμματίζονται σε ειδικό δοχείο.
Μετά από αυτό ξεκινά η διαδικασία εκχύλισης αμύλου, σκοπός της οποίας είναι να ανοίξει τα κύτταρα κονδύλων και να απελευθερώσει τους κόκκους αμύλου. Η εκχύλιση γίνεται σε περιστρεφόμενα κωνικά κόσκινα και είναι μια διαδικασία αντίθετης ροής. Η υψηλή φυγοκεντρική δύναμη επιτρέπει τη χρήση υψηλής ποιότητας πλακών από ανοξείδωτο χάλυβα που αντέχουν σε τριβή και χημικά. Οι πλάκες οθόνης έχουν μεγάλες διατρήσεις μόνο 125 μικρών.
Η παραγωγή αμύλου δεν τελειώνει εκεί. Ο χυμός των πατατοκυττάρων είναι πλούσιος σε ζάχαρη και πρωτεΐνες. Όταν ανοίγονται τα κύτταρα, ο χυμός εκτίθεται αμέσως στον αέρα και αντιδρά με οξυγόνο, σχηματίζοντας χρωματιστά συστατικά που μπορούν να προσκολληθούν στο άμυλο. Προκειμένου να αποφευχθεί η διαδικασία οξείδωσης, στο προκύπτον προϊόν πρέπει να προστεθεί διοξείδιο του θείου ή διάλυμα διθειώδους νατρίου.
Το υγρό άμυλο από τα περιστρεφόμενα φίλτρα κενού ξηραίνεται σε ένα ξηραντήρα φλας με μέτριο ζεστό αέρα. Πριν από την παράδοση, το άμυλο κοσκινίζεται σε λεπτό κόσκινο για να αφαιρεθεί οποιαδήποτε σκόνη σχηματίζεται στους μεταφορείς βιδών.
Παραγωγή αμύλου καλαμποκιού
Το άμυλο καλαμποκιού είναι ένα δημοφιλές συστατικό τροφίμων που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων, κλωστοϋφαντουργίας, φαρμακευτικής και χαρτιού. Λαμβάνεται από το ενδοσπέρμιο του πυρήνα καλαμποκιού. Η παραγωγή αμύλου καλαμποκιού είναι δημοφιλής στις περισσότερες χώρες του κόσμου. Το καλαμπόκι καλλιεργείται σε κλιματικές ζώνες με εύκρατο και ζεστό κλίμα. Πρόσφατα, η παραγωγή αμύλου έχει γίνει δημοφιλής στη Ρωσία.
Οι βασικές λειτουργίες περιλαμβάνουν τα παρακάτω βήματα:
- Καθαρίστε. Οι πρώτες ύλες καθαρίζονται για την αφαίρεση ξένων αντικειμένων.
- Μούσκεμα. Οι κόκκοι καλαμποκιού βυθίζονται σε μεγάλες δεξαμενές με ζεστό νερό που περιέχει οξύ και διοξείδιο του θείου.
- Φρεζάρισμα Μαλακτικοί πυρήνες με υγρή άλεση σε νερό.
- Διακανονισμός και απόσπαση. Το θρυμματισμένο προϊόν αφήνεται να καθιζάνει με τη βαρύτητα και κατόπιν το νερό μεταγγίζεται, λαμβάνοντας ένα παχύ εναιώρημα μάζας καλαμποκιού.
- Έλεγχος. Η ανάρτηση κοσκινίζεται για να αφαιρεθεί ο φλοιός.
- Φυγοκέντρηση Το άμυλο σε εναιώρημα διαχωρίζεται από την πρωτεΐνη.
- Αφυδάτωση αμύλου και κοκκοποίηση.
- Ξήρανση με χρήση ξηραντήρων φλας.
- Φρεζάρισμα Το αποξηραμένο άμυλο αραβοσίτου αλέθεται στο επιθυμητό μέγεθος σωματιδίων.
Μετά από όλες τις διαδικασίες παραγωγής, το άμυλο συσκευάζεται κατάλληλα σε ένα σφραγισμένο και στεγανό σε υγρασία υλικό συσκευασίας. Το προϊόν που προκύπτει τροποποιείται και έχει βελτιωμένες ιδιότητες.Χρησιμοποιείται στην παρασκευή γλυκαντικών, βαθμονόμηση χαρτιού και υφασμάτων, ως πυκνωτικό και σταθεροποιητικό της τροφής.