Cietes nozīme ikdienas dzīvē ir ļoti liela. Lielākā daļa sugu tiek izmantotas rūpnieciskiem mērķiem, kas izraisa daudzu specializētu produktu parādīšanos. Tas ir nepieciešams konditorejas izstrādājumu, gaļas produktu ražošanai, ko izmanto medicīnā zāļu ražošanai un celulozes rūpniecībā. Kāda ir cietes ražošana, kā arī tās veidi tiks apskatīti šajā rakstā.
Kur tiek izmantota ciete un tās vērtība
Šī viela ir viens no visbagātākajiem dabā, tas ir atjaunojams un gandrīz neierobežots resurss. Cieti ražo no graudaugiem vai sakņu kultūrām. To galvenokārt izmanto kā pārtikas līdzekli, bet arī ķīmiskās vai bioloģiskās apstrādes dēļ mūsdienās to viegli pārveido daudzos noderīgos produktos.
Papildus pārtikai cieti izmanto papīra, tekstilizstrādājumu, līmju, dzērienu, konditorejas izstrādājumu, farmācijas rūpniecības un celtniecības materiālu ražošanā. Vielai ir daudz ievērojamu īpašību, ieskaitot pastas augsto viskozitāti, tās caurspīdīgumu un maksimālu izturību pret sasalšanas un atkausēšanas procesiem, kas ir izdevīgi daudzām nozarēm.
Cietes ražošana ir rentabls bizness, jo kartupeļus, kas satur lielu vielas koncentrāciju, kas kalpo par pamatu turpmākai ražošanai, visbiežāk izmanto kā salīdzinoši lētu izejvielu avotu. Apstrādātā sausā koncentrāta īpašības var salīdzināt vai pat būt labākas par līdzīgām vielām, kas iegūtas no kukurūzas, kviešiem, rīsiem.
No auga līdz pulverim
Ciete ir augu glikozes padeve. Eiropā tas ir atrodams kukurūzā, kviešos un kartupeļos, no kuriem tas tiek iegūts, kā arī daudzos citos augos: rīsos, miežos, dārzeņos, maniokā, saldos kartupeļos.
Cietes veidošanās augos notiek fotosintēzes laikā. Šis fizioloģiskais mehānisms ļauj ražot un uzglabāt glikozi (elementāro cukuru), kas nepieciešama to augšanai un pavairošanai. Sākumā augs asimilē oglekli no atmosfēras un pārvērš to glikozē. Tiek veidota galvenā molekula. Tad to izmanto cietes polimēru sintēzē, kas saistīti ar tīru glikozi.
Augos viela izskatās kā mazas, aukstā ūdenī nešķīstošas granulas, kuru izmērs ir no 3 līdz 100 mikroniem. To forma mainās atkarībā no izcelsmes. Ražošanas apstākļos ciete un tās atvasinājumi tiek piegādāti patērētāju rūpniecībai miltiem līdzīga pulvera vai sīrupa veidā.
Ražošanas pamatdarbības
Cietes rūpniecībā tiek ražoti vairāk nekā seši simti produktu veidu - no dabīgās cietes līdz fizikāli vai ķīmiski modificētiem, sausu pulveru veidā līdz šķidram un cietam saldinātājam. Šādu produktu daudzpusība ir tāda, ka tos izmanto kā sastāvdaļas un funkcionālās piedevas plašā pārtikas, nepārtikas un barības piedevu klāstā.
Cietes ražošanas tehnoloģija sastāv no augu sastāvdaļu atdalīšanas cietes, olbaltumvielu, celulozes čaumalās, šķīstošajās frakcijās, un kukurūzas gadījumā tiek izmantots arī dīglis, no kura tiks iegūta eļļa. Šajā pirmajā posmā komponentu fiziskai atdalīšanai tiek izmantotas vienkāršu darbību sērijas: sasmalcināšana, sijāšana, centrifugēšana utt.Tomēr ražošanas metodes ir raksturīgas katram augam, un rūpniecības instrumenti parasti tiek izstrādāti izejvielām: kukurūzai, kviešiem vai kartupeļiem.
Cietes ražošana tiek pārcelta uz nākamo posmu. Otrajā posmā reģenerēto vielu tālāk apstrādā tīrā veidā. Žāvēšanas procesā tā tiek pārveidota par tā saukto vietējo cieti. Turpmākās īpašību izmaiņas ļauj iegūt modificētu cieti.
Rūpnieciskās iekārtas
Pilnībā automatizētās ražošanas līnijas ietver visus ražošanas, transportēšanas un iesaiņošanas posmus. Viņu galvenais cietes ražošanas aprīkojums sastāvēs no cilindru mazgātāju, desonēšanas, raspiras, desander vienību, atūdeņošanas sistēmu, vakuuma filtru un hidrociklonu vienību, žāvētāju, iepakošanas mašīnu un vadības saskarņu komponentiem.
Ciete un tās veidi
Cietes var iedalīt divos veidos: vietējās un modificētās. Neapstrādātas cietes, kas joprojām saglabā savu sākotnējo struktūru un īpašības, sauc par vietējām. Šāda sastāvdaļa ir galvenais produkts, ko pārdod sausā pulvera veidā dažādās kategorijās pārtikai, kā arī farmācijas un rūpniecības izejvielām.
Vietējās cietes iegūst, dabiski sastopamo cieti izdalot no labības vai sakņu kultūrām, piemēram, maniokas, kukurūzas un melases. Tos var tieši izmantot noteiktu produktu, piemēram, nūdeļu, ražošanā. Vietējo cieti var uzskatīt par galveno resursu, ko var pārstrādāt vairākos cietes produktos.
Jāatzīmē, ka šāda veida vielām ir ierobežots lietošanas laiks un tās galvenokārt izmanto pārtikas rūpniecībā. Vietējās cietes granulas ir viegli hidratētas, sildot ūdenī, ātri uzbriest, želatīnizējas un tām ir augsta viskozitāte, kas palielinās līdz maksimālajai vērtībai ar katru nākamo karsēšanu.
Neskatoties uz šo īpatnību, pārtikas, metalurģijas, kalnrūpniecības, fermentācijas, celtniecības, kosmētikas, farmācijas, papīra un kartona, kā arī tekstilrūpniecībā tradicionālā formā tiek izmantota dabiskā ciete.
Pārveidotas cietes
Ir raksturīgās iezīmes, kas nav sasniedzamas vietējai cietei. Modificēto cieti var izmantot citiem rūpnieciskiem lietojumiem, to iegūst, izmantojot vairākas metodes, ķīmiskas, fizikālas un fermentatīvas modifikācijas.
Tādējādi viela ir dabiskā ciete, kurai ir mainītas fizikālās un / vai ķīmiskās īpašības. Modificētas cietes ražošanā var ietilpt granulas formas vai sastāvdaļu sastāva - amilozes un amilopektīna molekulu - mainīšana. Tāpēc dabiskā ciete tiek modificēta, lai tai piešķirtu īpašiem mērķiem vajadzīgas īpašības: sabiezēšanu, želatēšanu, adhēziju vai plēves veidošanos, lai uzlabotu ūdens aizturi. Produkts tiek izmantots arī, lai uzlabotu garšu un spīdumu, noņemtu vai padarītu necaurredzamus.
Ja cieti modificē ķīmiski vai fizikāli, mainās dabiskās cietes īpašības, kas to padara noderīgu daudzās nozarēs, piemēram, pārtikas, farmācijas, tekstilizstrādājumu, naftas, celulozes un papīra ražošanā.
Kā kartupeļos veidojas ciete?
Apmēram 75% kartupeļu ražas tiek audzētas rūpnieciskai pārstrādei, no kuras iegūst cieti. Tas attēlo daudzu augu uzturvērtības. Augšanas periodā zaļās lapas savāc enerģiju no saules. Kartupeļos šī enerģija tiek transportēta cukura šķīduma veidā līdz bumbuļiem. Tieši tur cukurs sīku granulu veidā pārvēršas par cieti. Viņi aizņem lielāko daļu kameras interjera.Cukurs tiek pārveidots par cieti, izmantojot fermentus, kas ir atbildīgi par uzglabājamās vielas atkārtotu pārvēršanu cukurā nākamajā pavasarī.
Ziemā kartupeļi patērē nelielu daudzumu cietes, lai saglabātu dzīvībai svarīgās funkcijas līdz pavasarim. Bumbuļiem nepieciešama laba gaisa cirkulācija, lai uzturētu dzīvībai svarīgu darbību. Zema temperatūra palīdz pārvērst pašu cieti cukurā, lai pazeminātu sasalšanas temperatūru šūnu sulā. Ja ar to nepietiek, bumbuļi mirst. Tāpēc kartupeļi uzglabāšanas laikā ir pareizi jāpārklāj.
Tā kā bumbuļi ir galvenais kartupeļu cietes avots, nelabvēlīgi glabāšanas apstākļi novedīs pie tā, ka sliktākajā gadījumā tie būs nobeigušies un sadalīti kartupeļi, kas nav piemēroti cietes atdalīšanas procesam.
Kartupeļu cietes ražošana
Procedūras, kas saistītas ar produkta rūpniecisko ražošanu, kļūst sarežģītākas saskaņā ar katra ražotāja īpašajām vajadzībām. Kartupeļu cietes ražošana sākas ar izņemšanu dubļi, smiltis, grants ar bumbuļiem augiem. Skalošana ir pretplūsmas process, svaiga ūdens pievienošanai caur spiediena sprauslām pēdējā attīrīšanas posmā. Tad tīrus bumbuļus sasmalcina speciālā traukā.
Pēc tam sākas cietes ekstrakcijas process, kura mērķis ir atvērt bumbuļu šūnas un atbrīvot cietes granulas. Ekstrakcija notiek uz rotējošiem koniskiem sietiem, un tas ir pretstrāvas process. Augsts centrbēdzes spēks ļauj izmantot augstas kvalitātes nerūsējošā tērauda ekrāna plāksnes, kas iztur nodilumu un ķīmiskas vielas. Ekrāna plāksnēm ir garas perforācijas, kuru šķērsgriezums ir tikai 125 mikroni.
Cietes ražošana nebeidzas ar to. Kartupeļu šūnu sula ir bagāta ar cukuru un olbaltumvielām. Kad šūnas tiek atvērtas, sula nekavējoties tiek pakļauta gaisam un reaģē ar skābekli, veidojot krāsainas sastāvdaļas, kas var pielīst cietei. Lai izvairītos no oksidācijas procesa, iegūtajam produktam jāpievieno sēra dioksīds vai nātrija bisulfīta šķīdums.
Mitrā ciete no rotējošiem vakuuma filtriem tiek žāvēta žāvētājā ar mērenu karstu gaisu. Pirms piegādes ciete tiek izsijāta uz smalka sieta, lai noņemtu visus skrūvju konveijeros izveidotos putekļus.
Kukurūzas cietes ražošana
Kukurūzas ciete ir populāra pārtikas sastāvdaļa, ko izmanto pārtikas, tekstila, farmācijas un papīra rūpniecībā. To iegūst no kukurūzas kodola endospermas. Kukurūzas cietes ražošana ir populāra lielākajā daļā pasaules valstu. Kukurūza tiek audzēta klimatiskajās zonās ar mērenu un siltu klimatu. Nesen cietes ražošana ir kļuvusi populāra Krievijā.
Pamata operācijās ietilpst šādas darbības:
- Sakopšana. Izejvielas tiek notīrītas, lai noņemtu svešķermeņus.
- Mērcēšana. Kukurūzas graudi tiek iegremdēti lielās tvertnēs ar siltu ūdeni, kas satur skābi un sēra dioksīdu.
- Frēzēšana Kodolu mīkstināšana ar mitru slīpēšanu ūdenī.
- Izlīgums un dekantēšana. Sasmalcinātajam produktam ļauj nostāvēties gravitācijas ietekmē, un pēc tam ūdeni dekantē, iegūstot biezu kukurūzas masas suspensiju.
- Pārmeklēšana. Suspensiju izsijā, lai noņemtu miziņu.
- Centrifugēšana Cieti suspensijā atdala no olbaltumvielām.
- Cietes dehidratācija un granulēšana.
- Žāvēšana, izmantojot žāvētājus.
- Frēzēšana Žāvētu kukurūzas cieti samaļ līdz vēlamajam daļiņu izmēram.
Pēc visiem ražošanas procesiem ciete ir pienācīgi iesaiņota noslēgtā un mitruma necaurlaidīgā iepakojuma materiālā. Iegūtais produkts ir modificēts, un tam ir uzlabotas īpašības.To izmanto saldinātāju ražošanā, papīra un tekstilizstrādājumu kalibrēšanā, kā pārtikas sabiezinātāju un stabilizatoru.