Betydningen av stivelse i hverdagen er veldig stor. De fleste arter brukes til industrielle formål, noe som fører til fremveksten av en rekke spesialiserte produkter. Det er nødvendig for fremstilling av sukkervarer, kjøttprodukter, brukt i medisin for fremstilling av medisiner og i masseindustrien. Hva som er produksjonen av stivelse, så vel som dens typer, vil bli diskutert i denne artikkelen.
Hvor brukes stivelse og verdien av den
Dette stoffet er et av de mest tallrike i naturen, en fornybar og nesten ubegrenset ressurs. Stivelse er laget av korn eller rotvekster. Det brukes hovedsakelig som et matmiddel, men også på grunn av kjemisk eller biologisk prosessering, blir det lett omdannet til mange nyttige produkter i dag.
I tillegg til mat brukes stivelse til produksjon av papir, tekstiler, lim, drikke, sukkervarer, farmasøytisk industri og til produksjon av byggematerialer. Stoffet har mange bemerkelsesverdige egenskaper, inkludert pastaens høye viskositet, dens gjennomsiktighet og maksimale motstand mot fryse- og tineprosesser, noe som er gunstig for mange bransjer.
Stivelseproduksjon er en kostnadseffektiv virksomhet, ettersom poteter som inneholder en høy konsentrasjon av et stoff, som fungerer som grunnlag for videre produksjon, som oftest brukes som en relativt billig kilde til råvarer. Det bearbeidede tørre konsentratet kan sammenlignes i egenskaper eller til og med overlegne med lignende stoffer hentet fra mais, hvete, ris.
Fra plante til pulver
Stivelse er en glukosetilførsel. I Europa finnes det i mais, hvete og poteter, som det er hentet fra, så vel som i mange andre planter: ris, bygg, grønnsaker, kassava, søtpoteter.
Dannelse av stivelse i planter skjer under fotosyntesen. Denne fysiologiske mekanismen tillater produksjon og lagring av glukose (elementært sukker), nødvendig for deres vekst og reproduksjon. Opprinnelig assimilerer planten karbon fra atmosfæren og gjør det til glukose. Hovedmolekylet dannes. Deretter brukes den til syntese av stivelsespolymerer assosiert med ren glukose.
Hos planter ser stoffet ut som små granuler, uoppløselige i kaldt vann, i størrelse fra 3 til 100 mikron. Formen deres varierer avhengig av opprinnelse. Under produksjonsforhold leveres stivelse og derivater til forbrukerindustri i form av mellignende pulver eller sirup.
Grunnleggende produksjonsvirksomhet
Stivelsesindustrien produserer mer enn seks hundre typer produkter - fra naturlig stivelse til fysisk eller kjemisk modifisert, i form av tørre pulver til flytende og faste søtstoffer. Allsidigheten til slike produkter er slik at de blir brukt som ingredienser og funksjonelle tilsetningsstoffer i et bredt spekter av tilsetningsstoffer til mat, ikke-mat og fôr.
Teknologien for produksjon av stivelse består i prosessen med å separere plantekomponenter i stivelse, protein, celluloseskall, oppløselige fraksjoner, og i tilfelle av mais blir kimen også brukt, hvorfra olje vil bli utvunnet. Denne første fasen bruker en serie enkle trinn for fysisk å skille komponentene: knusing, sikting, sentrifugering, etc.Produksjonsmetoder er imidlertid spesifikke for hvert anlegg, og industrielle verktøy er vanligvis designet for råvarer: mais, hvete eller poteter.
Stivelsesproduksjonen går videre til neste trinn. I et andre trinn blir stoffet som er blitt utvunnet videre behandlet i sin rene form. I tørkeprosessen blir den omdannet til den såkalte naturlige stivelsen. Etterfølgende endring i egenskaper lar deg få en modifisert stivelse.
Industrielt utstyr
Helautomatiserte produksjonslinjer inkluderer alle stadier av produksjon, transport og emballasje. Deres hovedutstyr for stivelsesproduksjon vil bestå av komponenter for trommelvaskere, desonering, raspira, desander-enheter, avvanningssystemer, vakuumfiltre og hydrocykloneenheter, tørketrommel, pakkemaskiner og kontrollgrensesnitt.
Stivelse og dens typer
Stivelse kan deles inn i to typer: innfødt og modifisert. Rå stivelse, som fremdeles beholder sin opprinnelige struktur og egenskaper, kalles innfødt. En slik komponent er hovedproduktet som selges i tørr pulverform under forskjellige kvaliteter for mat, samt farmasøytiske og industrielle råvarer.
Innfødte stivelser oppnås ved å isolere naturlig forekommende stivelse fra enten korn eller rotvekster som kassava, mais og melasse. De kan brukes direkte i produksjonen av visse produkter, for eksempel nudler. Innfødt stivelse kan betraktes som den viktigste ressursen som kan behandles til et antall stivelsesprodukter.
Vær oppmerksom på at denne typen stoffer har en begrenset brukstid og hovedsakelig brukes i matindustrien. Innfødte stivelsesgranuler hydratiseres lett når de varmes opp i vann, raskt svulmer, gelatineres og har en høy viskositet, som øker til en toppverdi ved hver etterfølgende oppvarming.
Til tross for denne særegenheten, bruker mat, metallurgi, gruvedrift, gjæring, konstruksjon, kosmetikk, farmasøytisk, papir og papp, så vel som tekstilindustrien naturlig stivelse i sin tradisjonelle form.
Modifiserte stivelser
Det er egenskaper som ikke kan oppnås med naturlig stivelse. Modifisert stivelse kan brukes til andre industrielle anvendelser, den oppnås ved bruk av en rekke metoder, kjemiske, fysiske og enzymatiske modifikasjoner.
Dermed er stoffet naturlig stivelse, som har blitt endret i dets fysiske og / eller kjemiske egenskaper. Produksjonen av modifisert stivelse kan inkludere å endre formen på granulatet eller sammensetningen av komponentene - amylose og amylopectin molekyler. Derfor blir modifikasjoner utført på naturlig stivelse for å gi den de egenskapene som er nødvendige for spesifikke formål: tykning, gelatinering, klebeevne eller filmdannelse, for å forbedre vannretensjonen. Produktet brukes også til å forbedre smak og glans, for å fjerne eller formidle uklarhet.
Når stivelse modifiseres kjemisk eller fysisk, endres egenskapene til naturlig stivelse, noe som gjør det nyttig i mange bransjer, for eksempel mat, farmasøytisk, tekstil, petroleum og masse og papir.
Hvordan dannes stivelse i poteter?
Cirka 75% av potetavlingen dyrkes til industriell prosessering, som produserer stivelse. Det representerer ernæringsreservene til mange planter. I vekstsesongen samler grønne blader energi fra solen. I poteter blir denne energien fraktet i form av en sukkerløsning opp til knoller. Det er der sukker blir til stivelse i form av bittesmå granulater. De opptar det meste av interiøret i kameraet.Konvertering av sukker til stivelse skjer ved hjelp av enzymer som er ansvarlige for omdannelsen av det lagrede stoffet til sukker neste vår.
Om vinteren konsumerer poteter en liten mengde stivelse for å opprettholde viktige funksjoner til våren. Knoller trenger god luftsirkulasjon for å opprettholde vital aktivitet. Lav temperatur hjelper til med å omdanne sin egen stivelse til sukker for å senke frysetemperaturen i cellejuice. Hvis dette ikke er nok, dør knollene. Derfor må poteter være riktig belagt under lagring.
Siden knoller er den viktigste kilden til potetstivelse, vil ugunstige lagringsbetingelser føre til at det i verste fall taper til døde og ødelagte poteter, som ikke er egnet for prosessen med stivelseparasjon.
Potetstivelseproduksjon
Prosedyrene knyttet til industriell produksjon av et produkt øker i kompleksitet i samsvar med de spesifikke behovene til hver produsent. Potetstivelseproduksjon begynner med fjerning gjørme, sand, grus med knollplanter. Skylling er en motstrømsprosess, hvor ferskvann tilsettes gjennom trykkdyser i sluttfasen av rensing. Deretter knuses rene knoller i en spesiell beholder.
Etter dette begynner stivelsesekstraksjonsprosessen, hvis formål er å åpne knollcellene og frigjøre stivelsesgranulat. Ekstraksjon skjer på roterende koniske sigter og er en motstrømsprosess. Høy sentrifugalkraft tillater bruk av høykvalitets silkeplater i rustfritt stål som tåler slitasje og kjemikalier. Skjermplater har lange perforeringer på bare 125 mikrometer.
Stivelsesproduksjon slutter ikke der. Potetcellejuice er rik på sukker og protein. Når celler åpnes, blir juice umiddelbart utsatt for luft og reagerer med oksygen, og danner fargede komponenter som kan feste seg til stivelse. For å unngå oksydasjonsprosessen må svoveldioksyd eller en natriumbisulfittoppløsning tilsettes det resulterende produktet.
Våt stivelse fra roterende vakuumfiltre tørkes i en blitztørker med moderat varm luft. Før levering blir stivelsen siktet på en fin sil for å fjerne støv som dannes i skruetransportørene.
Produksjon av maisstivelse
Maisstivelse er en populær matingrediens som brukes i mat-, tekstil-, farmasøytisk og papirindustrien. Det oppnås fra endospermen til maiskjernen. Produksjon av maisstivelse er populær i de fleste land i verden. Mais dyrkes i klimatiske soner med et temperert og varmt klima. Nylig har stivelsesproduksjon blitt populær i Russland.
Grunnleggende operasjoner inkluderer følgende trinn:
- Rydde opp. Råvarer rengjøres for å fjerne fremmedlegemer.
- Soaking. Maiskorn senkes i store tanker med varmt vann som inneholder syre og svoveldioksid.
- Fresing. Bløtgjøring av kjerner ved våt sliping i vann.
- Bosetting og dekantering. Det knuste produktet får sedimentere ved tyngdekraft, og deretter dekanteres vannet for å oppnå en tykk suspensjon av maismasse.
- Sikting. Suspensjonen siktes for å fjerne skallet.
- Sentrifugering. Stivelse i suspensjon skilles fra proteinet.
- Stivelse dehydrering og granulering.
- Tørking ved hjelp av blitztørkere.
- Fresing. Tørket maisstivelse males til ønsket partikkelstørrelse.
Etter alle produksjonsprosesser pakkes stivelse passende i et forseglet og fuktetett emballasje. Det resulterende produktet er modifisert og har forbedrede kvaliteter.Det brukes til fremstilling av søtstoffer, kalibrering av papir og tekstiler, som fortykningsmiddel og stabilisator av mat.