Значај шкроба у свакодневном животу је врло велик. Већина врста користи се у индустријске сврхе, што доводи до појаве низа специјализованих производа. Неопходна је за производњу кондиторских, месних производа, који се користе у медицини за производњу лекова и у индустрији целулозе. Шта је производња шкроба, као и његове врсте, биће речено у овом чланку.
Где се користи шкроб и његова вредност
Ова супстанца је једно од најбогатијих у природи, обновљиви и готово неограничени ресурс. Скроб се прави од житарица или кореновских култура. Углавном се користи као средство за храну, али се, захваљујући хемијској или биолошкој преради, и данас лако трансформише у многе корисне производе.
Поред хране, скроб се користи за производњу папира, текстила, лепила, пића, кондиторских производа, фармацеутске индустрије и за производњу грађевинских материјала. Супстанца има много изванредних карактеристика, укључујући високу вискозност пасте, њену транспарентност и максималну отпорност на процесе замрзавања и отапања, што је корисно за многе индустрије.
Производња шкроба је исплатив посао, јер се кромпир који садржи високу концентрацију неке супстанце, која служи као основа за даљу производњу, најчешће користи као релативно јефтин извор сировина. Прерађени суви концентрат може се упоредити по својствима или чак супериорнији од сличних материја добијених из кукуруза, пшенице, пиринча.
Од биљке до праха
Скроб је биљна залиха глукозе. У Европи се налази у кукурузу, пшеници и кромпиру из кога се вади, као и у многим другим биљкама: пиринчу, јечму, поврћу, касави, слатком кромпиру.
Формирање шкроба у биљкама догађа се током фотосинтезе. Овај физиолошки механизам омогућава производњу и складиштење глукозе (елементарног шећера), неопходне за њихов раст и репродукцију. У почетку, биљка асимилира угљен из атмосфере и претвара га у глукозу. Формиран је главни молекул. Затим се користи за синтезу полимера скроба који су повезани са чистом глукозом.
У биљкама супстанца изгледа као мале грануле, нерастворљиве у хладној води, величине од 3 до 100 микрона. Њихов облик варира у зависности од порекла. Под условима производње, скроб и његови деривати се испоручују потрошачкој индустрији у облику праха или сирупа у облику брашна.
Основне производне операције
Индустрија шкроба производи више од шест стотина врста производа - од матичних шкробова до физички или хемијски модификованих, у облику сувих прахова до течних и чврстих заслађивача. Свестраност таквих производа је таква да се користе као састојци и функционални адитиви у широком спектру адитива за храну, непрехрамбене производе и сточне хране.
Технологија за производњу скроба састоји се у процесу одвајања биљних компоненти на скроб, протеин, љуску целулозе, растворљиве фракције, а у случају кукуруза користи се и клица из које ће се вадити уље. Ова прва фаза користи низ једноставних корака за физичко раздвајање компоненти: дробљење, сито, центрифугирање итд.Међутим, методе производње су специфичне за сваку биљку, а индустријски алати обично су дизајнирани за сировине: кукуруз, пшеницу или кромпир.
Производња шкроба прелази на следећу фазу. У другом кораку, опорављена супстанца се даље обрађује у свом чистом облику. У процесу сушења претвара се у тзв. Матични скроб. Накнадна промена карактеристика омогућава вам добијање модификованог шкроба.
Индустријска опрема
Потпуно аутоматизоване производне линије обухватају све фазе производње, транспорта и паковања. Њихова главна опрема за производњу шкроба састојат ће се од компоненти за прање бубњева, одзрачивања, распира, јединица за одмашћивање, система за одводњавање, вакуумских филтера и хидроциклонских јединица, сушара, машина за паковање и управљачких интерфејса.
Скроб и његове врсте
Скроб се може поделити у две врсте: нативни и модификовани. Сирови скроб, који и даље задржава своју изворну структуру и карактеристике, назива се матичним. Таква компонента је главни производ који се продаје у облику сувог праха у различитим категоријама за храну, као и фармацеутске и индустријске сировине.
Матични шкробови се добијају изолацијом шкроба који се природно појављује из житарица или коренастих култура, попут касаве, кукуруза и меласе. Они се могу директно користити у производњи одређених производа, као што су резанци. Матични шкроб се може сматрати главним ресурсом који се може прерадити у велики број производа шкроба.
Треба напоменути да ова врста супстанци има ограничено време употребе и користи се углавном у прехрамбеној индустрији. Грануле матичног шкроба лако се хидрирају када се загреју у води, брзо набубре, желатинишу се и имају високу вискозност, која се повећава до вршне вредности са сваким наредним загревањем.
Упркос овој посебности, прехрамбена, металуршка, рударска, ферментацијска, грађевинска, козметичка, фармацеутска, папирна и картонска индустрија, као и текстилна индустрија, користе традиционални шкроб у свом традиционалном облику.
Модификовани шкроб
Постоје карактеристике које су код домаћег шкроба недостижне. Модификовани шкроб може се користити за друге индустријске примене, добија се употребом више метода, хемијских, физикалних и ензимских модификација.
Дакле, супстанца је природни скроб, који је промењен у својим физичким и / или хемијским својствима. Производња модификованог шкроба може укључивати промену облика грануле или састав компонената - молекула амилозе и амилопектина. Због тога се модификације врше на природном скробу како би му се добиле карактеристике неопходне за посебне сврхе: згушњавање, желатинизација, лепљење или стварање филма како би се побољшало задржавање воде. Производ се такође користи за побољшање укуса и сјаја, за уклањање или додавање непрозирности.
Када се скроб модификује хемијски или физички, својства нативног шкроба се мењају, што га чини корисним у многим индустријама, као што су храна, фармацеутска, текстилна, нафтна и папирна каша.
Како се формира скроб у кромпиру?
Око 75% усјева кромпира узгаја се за индустријску прераду, која производи скроб. Представља храњиве резерве многих биљака. Током сезоне вегетације, зелено лишће скупља енергију од сунца. У кромпиру се та енергија преноси у облику шећерне растворе до гомоља. Тамо се шећер претвара у скроб у облику ситних гранула. Они заузимају већину унутрашњости камере.Конверзија шећера у скроб догађа се уз помоћ ензима који су одговорни за поновну конверзију ускладиштене супстанце у шећер следећег пролећа.
Зими кромпир троши малу количину шкроба како би одржао виталне функције до пролећа. Гомољима је потребна добра циркулација ваздуха за одржавање виталне активности. Ниска температура помаже претворити властити шкроб у шећер како би се смањила температура смрзавања у ћелијском соку. Ако то није довољно, гомољи умиру. Због тога се кромпир током складиштења мора правилно обложити.
Будући да су гомољи главни извор шкроба кромпира, лоши услови складиштења ће довести до његовог губитка, у најгорем случају, мртвог и ломљеног кромпира, који нису погодни за процес одвајања шкроба.
Производња крумпировог шкроба
Поступци повезани са индустријском производњом производа повећавају се сложености у складу са специфичним потребама сваког произвођача. Производња крумпировог шкроба почиње уклањањем блато, песак, шљунак, биљке гомоља. Испирање је поступак против протока, при чему се свежа вода додаје кроз млазнице под притиском у завршној фази пречишћавања. Затим се чисти гомољи дробе у посебан контејнер.
Након тога започиње поступак екстракције шкроба, чија је сврха отварање ћелија гомоља и ослобађање гранула скроба. Екстракција се врши на ротирајућим конусним ситама и представља контрастручни поступак. Висока центрифугална сила омогућава употребу висококвалитетних сита од нехрђајућег челика које подносе абразију и хемикалије. Плоче екрана имају дуге перфорације од само 125 микрона.
Производња шкроба ту не престаје. Сок кромпирских ћелија богат је шећером и протеинима. Када се ћелије отворе, сок се одмах излаже ваздуху и реагује са кисеоником, формирајући обојене компоненте које могу лепити шкроб. Да би се избегао процес оксидације, добијеном производу се мора додати сумпор диоксид или раствор натријум бисулфита.
Влажни шкроб из ротирајућих вакуумских филтера суши се у флеш сушилици са умереним врућим ваздухом. Пре испоруке, скроб се просија на ситно сито да би се уклонила прашина која се формирала на вијчаним транспортерима.
Производња кукурузног шкроба
Кукурузни шкроб је популарни прехрамбени састојак који се користи у прехрамбеној, текстилној, фармацеутској и папирној индустрији. Добија се из ендосперма кукурузне језгре. Производња кукурузног шкроба популарна је у већини земаља света. Кукуруз се узгаја у климатским зонама са умереном и топлом климом. Недавно је производња шкроба постала популарна у Русији.
Основне операције укључују следеће кораке:
- Чишћење. Сировине се чисте како би се уклонили страни предмети.
- Намакање. Зрно кукуруза је потопљено у велике резервоаре са топлом водом која садржи киселину и сумпор диоксид.
- Глодање Омекшавање зрна влажним млевењем у води.
- Насеље и декантација. Згњечени производ се остави да се таложи гравитацијом, а након тога вода се декантира, чиме се добија густа суспензија кукурузне масе.
- Сцреенинг. Суспензија је просијана да би се уклонила љуска.
- Центрифугација Скроб у суспензији је одвојен од протеина.
- Дехидрација и гранулација шкроба.
- Сушење помоћу флеш сушача.
- Глодање Осушени кукурузни скроб млеве се до жељене величине честица.
Након свих производних процеса, скроб се погодно пакује у заптивен и непропусан за паковање материјал. Добијени производ је модификован и има побољшане квалитете.Користи се у производњи заслађивача, калибрацији папира и текстила, као згушњивач и стабилизатор хране.