ПРОИЗВОДСТВО КРАХМАЛА

Технологический поток производства крахмала.

Структура, свойства, классификация нативных крахмалов.

Технологические схемы производства крахмала.

Научно-техническая концепция развития производства крахмала.

Избирательное разрушение структуры крахмалсодержащего сырья. Замачивание вместо дробления

Фракционирование крахмала.

Глубокая комплексная переработка зерна пшеницы на предприятиях спиртовой / алкогольной промышленности.

Комплексная переработка зерна пшеницы на спирт с одновременным производством глюкозного сиропа и глютена.

Производство крахмала и глютена от компании Альфа-Лаваль.

Технология пшеничного крахмала и глютена от ВНИИ крахмалопатоки

Методы определения количества и качества клейковины в пшенице.

Комплексная переработка зерна ржи на крахмал и спирт

Комплексная сухая переработка кукурузы на спиртовом заводе

Технология кукурузного крахмала

Комплексная переработка кукурузного зерна на спирт с одновременным производством глюкозно-фруктозного сирова и глютена

Производство крахмалопродуктов из кукурузы на спиртовых заводах

Технология картофельного крахмала

Отходы кукурузо- и пшеничнокрахмального производства

Аппаратура для утилизации отходов производства крахмала и получения сухой биомассы

Использование экстракта кукурузы и пшеницы.

Выпарные Установки для выпаривания продуктов гидролиза крахмала.

Выпарные установки ВУ для сгущения кукурузного экстракта.

Сушка продуктов и отходов крахмало-паточного производства.

 

ПРОИЗВОДНЫЕ ОТ КРАХМАЛА и ИХ ПРИМЕНЕНИЕ


Глюкозоизомераза и ее применение

Анализ использования рабочего времени

Глюкозо-фруктозные сиропы ГФС взамен сахара и солода в производстве пива

Кукурузные сиропы с высоким содержанием фруктозы на рынке альтернативных подслащивающих средств.

Технология высоко-фруктозных сиропов от компании Фогельбуш

Производство глюкозного сиропа и глютена


Производство крахмалопродуктов из кукурузы на спиртовых заводах

 

 

 

Предварительное сухое шелушение

В связи с сокращением производства спирта возник вопрос о рациональном использовании высвобождающихся мощностей спиртовых заводов. Одним из перспективных направлений в решении этой проблемы является комбинирование производства спирта и крахмалопродуктов из кукурузы.

Опыт совместной переработки картофеля на крахмал и спирт имеется [1]. Однако предложения по аналогичной переработке зернового сырья [2] не получили столь же широкой поддержки в промышленности. Между тем сочетание кукурузо-крахмального и спиртового производств открывает благоприятные перспективы комплексного и рационального использования сырья [3], позволяя упростить технологическую схему и аппаратурное оформление как крахмального, так и спиртового производств. Для первого это исключает необходимость тщательного отмывания крахмала от измельченной клетчатки — мелкой мезги, которая реализуется на производство спирта. Для второго — в лучшую сторону изменяется характер сырья, непосредственно поступающего на переработку, так как его основную долю составляет смесь тонкоизмельченной клетчатки и крахмальных зерен в виде легко перекачиваемой по трубам суспензии.

Кроме того, за счет повышенной крахмалистости уменьшается доля спиртовой барды, а такие компоненты кукурузного зерна, как зародыш и крупная мезга, выпускаются в виде обезвоживаемых прессованием побочных продуктов, легко реализуемых в качестве сырого корма даже в летний период. Значительная часть нерастворимого кукурузного белка (проламин или зеин) также минует спиртовое производство и выводится в виде сгущенной до 5—10 % глютеновой суспензии, которая может быть использована как жидкий корм отдельно или вместе с бардой.

Целесообразности упрощения технологии получения крахмала и соответственно число выпускаемых побочных продуктов определяются суточным объемом переработки зерна. Например, в Венгрии одно из предприятий, перерабатывающее в сутки 450 тонн кукурузы, работает по классическому сернистокислотному способу производства крахмала, используя для получения спирта частично промытую мелкую мезгу и часть очищенной от белка и растворимых веществ крахмальной суспензии, основное количество которой утилизируется в производстве крахмальной патоки [4]. При этом спиртовой завод получает сырье с высоким содержанием крахмала, резко уменьшенным содержанием белка и жира.

В нашем случае при суточной переработке 50 — 100 тонн кукурузы крахмальное производство должно давать около половины основной продукции. К тому же работа крахмального цеха не должна нарушать нормального хода технологического процесса получения спирта, что обусловливает необходимость исключения реагентов, особенно сернистой кислоты, при замачивании зерна. С учетом практики специализированных кукурузокрахмальных заводов и данных лабораторных, полупроизводственных и промышленных исследований можно рекомендовать следующую технологию получения сырого кукурузного крахмала, предназначенную для совмещения со спиртовым производством (рис. 1).

Принципиальная технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема производства сырого кукурузного крахмала

1 - замочный чан, 2 - гидроциклон для отделения тяжелых примесей, 3 - сито, 4 - отстойник, 5 - дробилка, 6 - гидроциклон, 7 - сито, 8 - дезинтегратор, 9 - агрегат противоточной промывки, 10 - дуговое сито для крупной мезги и зародыша, 11 - винодельческий пресс, 12 - прессованный сырой корм из крупной кукурузной мезги и зародыша, 13 - осадительная шнековая центрифуга, 14 - дуговое сито, 15 - центрифуга, 16 - крахмальная суспензия для производства крахмалопродуктов, 17 - исходный продукт для спиртового сбраживания, 18 - осветлитель, 19 - глютеновая суспензия

Зерно, очищенное от минеральных и зерновой примесей, по непрерывному или периодическому способу замачивают в чане 1. Замочной жидкостью служит нагретая до 55 — 60 °С процессовая вода. Реагенты типа сернистой кислоты или ее производных, способствующие ослаблению связей между компонентами кукурузного зерна, но подавляющие спиртовое брожение, исключаются. Температура в замочном чане поддерживается на уровне 45 — 50 °С подогревом циркулирующей замочной воды. Для частичного набухания зерна и придания зародышу эластичности, обеспечивающей его целостность при дроблении, достаточно 9 — 12 часов замачивания, в течение которого зерно интенсивно поглощает влагу (рис. 2). Выделение зародыша при аналогичных условиях замачивания протекало удовлетворительно [5].

Рис. 2. Изменение массы кремнистой кукурузы и ее компонентов при замачивании в воде при 50 °С:

1 — целое зерно; 2 — эндосперм; 3 — зародыш

 

Замоченное зерно подают через отделитель тяжелых примесей 2, например гидроциклон, на сито 3 с шириной щели около 3 мм. Отделившаяся на сите замочная вода возвращается в чан 1 через отстойник 4, остаток из которого непрерывно или периодически отводится в сборник продукта, предназначенного для использования в спиртовом производстве.

Отцеженную кукурузу измельчают на дробилке 5 типа Ш5-ПДК, разрушая связи между эндоспермом и зародышем. Преобладающая часть освобожденного в результате дробления зародыша отделяется на гидроциклоне 6 типа ГЗ-4 или ГЗ-250 с верхним сходом.

Нижний сход гидроциклона 6, содержащий диспергированные в крахмальном молоке частицы дробленого зерна, направляется на сито отцеживания кашки 7 типа СД-1М, экипированное колосниковой решеткой с шириной щели около 0,3 мм. Отцеженную кашку подвергают тонкому измельчению на дезинтеграторе 8 типа Ш5-ПМШ-5 или Ш5-ПМ2-К-150. Принимая во внимание вышеописанные условия замачивания, можно ожидать, что фракционный состав кашки после тонкого измельчения будет близок к данным табл. 1, в которой приведены результаты анализа продукта одного из специализированных кукурузокрахмальных заводов, полученные при грубом нарушении режимов замачивания по концентрации сернистой кислоты и температуре. Однако доля крупных фракций должна увеличится за счет зародыша, эффективность выделения которого из массы дробленого зерна в рассматриваемом случае ниже, чем на специализированных предприятиях, имеющих более сложные схемы дробления и выделения зародыша.

Так как перерабатывать на спирт продукты, содержащие менее 10 % крахмала, нецелесообразно, кашку после тонкого измельчения объединяют с верхним сходом гидроциклона 6 и направляют на ситовой агрегат 9 типа Ш5-ПСЗ-200.

С учетом данных, приведенных в таблице 1, можно рекомендовать размер щели между колосниками для этого агрегата 1 — 1,2 мм. После противоточной промывки на агрегате 9 смесь крупной мезги и зародыша разбавляют процессовой водой и отцеживают на дуговом сите 10 типа СД-1М, экипированном колосниковой решеткой с шириной щели 1,2 — 1,6 мм, после чего обезвоживают на винодельческом прессе 11 типа ВПНД-10.

Обезвоженный продукт 12 реализуют в качестве сырого корма, который отличается высокой кормовой ценностью, так как содержит около 25 % жира к массе сухих веществ.

Возврат крахмального молока, отделившегося при отцеживании и противоточной промывке зародыша и крупной мезги на агрегате 9, на разбавление кашки после дробления позволяет стабилизировать в количественном и качественном отношении исходный продукт перед гидроциклоном б, что способствует более четкому отделению зародыша. Циркулирующая с крахмальным молоком мелкая мезга в конце концов с нижним сходом гидроциклона 6 поступит на сито 7 и уйдет с подситовым продуктом.

Крахмальное молоко с сита 7 концентрацией 12 15 % разделяют на осадительной шнековой центрифуге 13 типа ZW-02 (польского производства) или РЗ-ПЦО-30.

Таблица 1

 Показатели Остаток на сите с размером ячеек, мм
4 2 1 0,5 0,25 0,1
Количество фракции, % мас.  

0

 

21

 

20

 

22

 

20

 

17

Связанный крахмал, %  

 

6

 

10

 

18

 

35

 

44

Нижний сход центрифуги разбавляют чистой водой до концентрации 10 — 15% и выделяют из него мелкую мезгу на дуговых ситах 14 типа Ш5-ПРД-1 с капроновой сеткой № 52-58 по ОСТ 17-46—82. После очистки на центрифуге 15 получают крахмальную суспензию 16 концентрацией около 40 %, предназначенную для использования в производстве крахмалопродуктов.

Верхний сход центрифуги 15 направляют на разбавление кашки после тонкого измельчения. Верхний сход центрифуги 13 разделяют на осветлителе дисперсий 18 типа ПОД-1 на глютеновую (процессовую) воду, использующуюся на предыдущих стадиях процесса, глютеновую суспензию 19 концентрацией 5 — 8 %, которую реализуют в качестве жидкого корма с высоким содержанием белка (около 60 % к массе сухих веществ), и обогащенную крахмалом фракцию, направляемую на производство спирта.

Таким образом, исходный продукт для сбраживания 17 представляет собой смесь отцеженной на сите 14 мелкой мезги, частиц дробленого зерна из отстойника 4 и крахмальной фракции, выделенной из глютенового схода центрифуги 13 на осветлителе 18.

Примерный состав продукта следующий, % к массе сухих веществ:

  • крахмал                        65 — 72

  • белковые вещества      12 — 16

  • растворимые углеводы   5 — 6

  • минеральные вещества  2

  • клетчатка и пентозаны    8 — 10

  • жир                                1

Ориентировочное распределение продуктов при переработке 1 т безводного зерна кукурузы представлено в табл. 2. Установленная мощность основного и вспомогательного оборудования для крахмального цеха производительностью 100 т кукурузы в сутки составляет 400—500 кВт.

Таблица 2

Позиция на рис 1 Продукт

 

Содержание СВ, % мас Масса продукта, кг Масса крахмала, кг
  Кукурузное зерно 87 1150 700
Вода 0 3350 0

Всегo

 

 

4500 700
16 Крахмальная суспензия 43 700 290
17 Продукт для сбраживания 22 2500 390
12 Сырой корм 33 300 10
19 Глютеновая суспензия 5 1000 10

 

Утилизация полученной крахмальной суспензии несколько осложняется из-за сниженного качества крахмала, обусловленного несовершенством процесса замачивания В частности, следует ожидать роста массовой доли протеина в крахмале до 2 % против 0,8 % по стандарту. Поэтому простейшее завершение технологической цепочки выпуском сухого кукурузного крахмала исключается.

Наиболее целесообразным способом использования сырого крахмала сниженного качества является выпуск модифицированного крахмала на основе этого сырья [3]. В частности, перспективно окисление крахмала перекисью водорода в слабощелочной среде, так как этот способ прост, не предъявляет повышенных требований к материалу оборудования и не дает вредных сбросов [6]. Окисленный перекисью водорода крахмал можно применять в бумажной промышленности (проклейка офсетной бумаги) и текстильном производстве (шлихтование), позволяя, кроме прочего, существенно сократить удельный расход крахмала.

 

Список использованной литературы

1. Лишанин П. Е. Итоги комплексной переработки картофеля на крахмал и спирт в Рязанской области.— Сахарная промышленность 1961, № 8.

2. Абрагам Д. Р. Комбинирование производства зернового крахмала с производством спирта.— Сахарная промышленность, 1962, № 5.

3. Деулин В. И. Перспективы развития технологии кукурузного крахмала.— ЦНИИТЭИпищепром, 1985.

4. Особенности производства крахмалопродуктов в Венгерской Народной Республике [М. Г. Губин, Н. Г. Гулюк, Т. А. Ладур и др.]. — М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1982.

5. Жушман А. И., Лунгина Г. П. Исследовании возможности ускорения процесса замачивания зерна в кукурузокрахмальном производстве. — Сахарная промышленность, 19 № 8.

6. Деулин В. И., Вилутис И. Г., Захаренко А. И. Вискозиметрическое изучение процесса окисления крахмала перекисью водорода.— Сахарная промышленность, 1979, № 8.

7. В 2014 г. российская торговая компания «Опттрейд» построит в Краснодарском крае крахмально-паточный завод.

8. Таблица Пищевые добавки на основе крахмала Е1000 -Е1999.

 

 

 

 

Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика
Hosted by uCoz