Способ производства крахмала

Изобретение относится к технологии производства крахмала из зерна тритикале. Способ предусматривает замачивание зерна, отделение зерна от замоченного раствора, промывку замоченного зерна, его измельчение в кашку, введение в кашку ферментного препарата целлюлазы для снижения вязкости, термостатирование, выделение мезги из кашки и промывку ее от крахмала, разделение крахмало-белковой суспензии на крахмальную и белковую фракции и сушку полученного продукта. В качестве исходного сырья используют зерно тритикале с содержанием крахмала не менее 65% к массе сухих веществ зерна. Замачивание проводят при температуре 40-50°С, концентрации сернистого ангидрида в замочном растворе 0,1-0,2% в течение 24-40 ч при соотношении количества замочного реагента к массе зерна 2,0-2,5. Промывку зерна от сернистого ангидрида осуществляют глютеновой водой с температурой 30-40°С до остаточного содержания сернистого ангидрида в зерне 0,025-0,032%. Из целлюлолитических ферментных препаратов используют препарат Viscoferm в количестве 10-30 мл на 100 кг зерна. Термостатирование проводят при температуре 45-50°С в течение 60-180 мин. Изобретение обеспечивает высокий выход крахмала из зерна. 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии производства крахмала из зерна тритикале и может быть использовано в крахмалопаточной промышленности.

Известен способ производства крахмала из зерна пшеницы. По этому способу (фиг.1) зерно замачивают в растворе сернистого ангидрида концентрацией 0,4-0,45% SO₂ в течение 22-26 часов при температуре замочной воды 38-42°С. Замоченное зерно измельчают, выделяют из него мезгу, от которой отмывают свободный крахмал; полученную крахмало-белковую суспензию разделяют на крахмал и глютен и сушат полученные продукты.

(Андреев Н.Р., Филиппова Н.И. и др. "Сравнительная оценка новых видов крахмалсодержащего сырья для производства крахмала и крахмалопродуктов". Серия 19. Крахмалопаточная промышленность. Обзорная информация. Вып.4. АгроНИИТЭИПП, М. 1992 г. С.10).

Недостатком этого способа является то, что продукт сильно пенится на всей линии производства, затрудняя ведение всех процессов и обусловливая высокие потери крахмала с мезгой и глютеном. При этом невозможно использовать повторно глютеновую воду в производстве. Расход чистой воды достигает 10 м³ на переработку 1 тонны зерна. Потери сухих веществ со сточными водами достигают 20%. Сточные воды загрязняют окружающую среду; на их очистку требуются значительные капитальные затраты. Высокая концентрация сернистого ангидрида в замочном растворе создает вредные условия труда для обслуживающего персонала и приводит к повышенной коррозии строительных конструкций и оборудования. Выход крахмала не более 50%.

Технический результат изобретения заключается в повышении выхода крахмала.

Технический результат в предложенном способе, предусматривающем замачивание зерна, отделение зерна от замочного раствора, промывку замоченного зерна, его измельчение в кашку, введение в кашку ферментного препарата - целлюлазы для снижения вязкости, термостатирование, выделение из кашки мезги, промывку ее от крахмала, разделение крахмало-белковой суспензии на крахмальную и белковую фракции и сушку полученного продукта, достигается тем, что в качестве исходного сырья используют зерно тритикале с содержанием крахмала не менее 65% к массе сухих веществ зерна, замачивание проводят при температуре 40-50°С, концентрации сернистого ангидрида в замочном растворе 0,1-0,2% в течение 24-40 часов при соотношении количества замочного реагента к массе зерна 2,0-2,5, при этом промывку зерна от сернистого ангидрида осуществляют глютеновой водой с температурой 30-40°С до остаточного содержания сернистого ангидрида в зерне 0,025-0,032%, при этом из целлюлолитических ферментных препаратов используют препарат Viscoferm в количестве 10-30 мл на 100 кг зерна; термостатирование проводят при температуре 45-50°С в течение 1-3 часов.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:

на фиг.1 - технологическая схема известного способа производства крахмала;

на фиг.2 - технологическая схема предложенного способа производства крахмала.

Способ производства крахмала из зерна тритикале (см. фиг.2) осуществляют следующим образом.

Тритикале - сельскохозяйственная культура, выведенная объединением хромосомных комплексов пшеницы и ржи с целью улучшения качества зерна, повышения устойчивости растений к полеганию и болезням, увеличения урожайности зерна.

Зерно тритикале по общей морфологии и строению близко к зернам других хлебных злаков. Оно включает плодовую и семенную оболочки, алейроновый слой, крахмалистый эндосперм и зародыш. Его применяют в комбикормовой, хлебопекарной, спиртовой и пивоваренной отраслях промышленности. Использование этого вида сырья в крахмалопаточной промышленности неизвестно.

Содержание крахмала в зерне многих сортов и гибридов тритикале значительно выше, чем в зерне ржи и пшеницы (в зерне тритикале до 72%, в зерне ржи - до 65%, в зерне пшеницы - до 68%).

Все перечисленное позволяет сделать вывод о перспективности тритикале как сырья для получения крахмала и кормов.

Замачивают зерно тритикале в 0,10-0,20%-ном растворе сернистого ангидрида, приготовленном путем растворения сернистого газа или пиросульфита натрия в воде, в течение 24-40 часов при температуре 40-50°С и соотношении количества замочного раствора к массе зерна 2,0-2,5. Отделяют экстракт от замоченного зерна. Промывают замоченное зерно от SO₂ и водорастворимых веществ чистой или глютеновой водой температурой 30-40°С до содержания SO₂ в замоченном зерне не более 0,025-0,032%. Измельчают промытое зерно. В полученную кашку вводят ферментный препарат целлюлолитического действия Viscoferm в количестве 10-30 мл на 100 кг зерна, перемешивают и термостатируют при 45-50°С в течение 1-3 часов.

Далее выделяют из кашки мезгу и промывают ее на дуговых ситах с применением капроновой сетки с отверстиями 114-93 мкм по методу противотока на капроновых ситах или на сетке щелевой колосниковой со щелями шириной 50-70 мкм с использованием чистой или глютеновой воды с температурой 45-50°С в количестве 3,5-5,0 м³ на 1 т зерна. Затем очищают крахмал от протеина и водорастворимых веществ в поле центробежных сил или декантацией при температуре 30-35°С, pH 4,3-4,8. Сырой очищенный крахмал используют для получения сухого крахмала.

Мезгу, глютен и экстракт концентрируют и высушивают с целью получения кормового продукта. При переработке зерна тритикале по описанному способу не наблюдается пенение продукта по всей линии производства, в том числе при использовании глютеновой воды для замачивания зерна и промывки мезги.

С целью сокращения расхода чистой воды и тепла, а также сброса загрязненной процессовой воды процесс приготовления замочного раствора и промывки мезги проводят с использованием глютеновой воды вместо чистой воды по принципу противотока.

Процесс очистки крахмала осуществляют по принципу противотока: чистая вода подается только на последнюю промывку; предыдущие промывки - жидкие сходы из последующих промывок.

Пример. 75 г зерна тритикале сорта 6418-98 (крахмал 67,2%, белок 10,3%, водорастворимые вещества 10,9) и сорта Гермес (крахмал 66,3%, белок 11,4%, водорастворимые вещества 12%) помещают в емкости, в которые заливают по 188 мл раствора пиросульфита натрия с концентрацией SO₂ 0,15%.

Зерно и замочный раствор перемешивают, емкости помещают в термостат при температуре 50°С на 36 часов. Затем от зерна отделяют экстракт, в емкость заливают воду температурой 35°С, перемешивают и выдерживают в термостате до содержания SO₂ в замоченном зерне не более 0,03%. От зерна на сите отделяют промывную воду; к зерну добавляют воду с температурой 35°С в соотношении 1:1,3 и смесь измельчают в измельчителе в течение 5 мин. В измельченную кашку вводят ферментный препарат целлюлолитического действия Viscoferm фирмы Novozymes из расчета 0,02 мл на 75 г зерна и термостатируют в течение 2 часов.

Кашку помещают на сито капроновое с ячеями диаметром 99±11 мкм с целью промывки мезги от свободного крахмала в 7 ступеней водой с температурой 45°С.

После каждого ситования мезгу смешивают с новой порцией воды в емкости и смесь переводят на сито.

Промытую мезгу высушивают в сушильном шкафу при температуре 50°С, взвешивают, определяют массовую долю влаги и крахмала, рассчитывают ее выход в % к сухим веществам зерна.

Полученную крахмало-белковую суспензию с температурой 35°С, pH 4,6 и концентрацией сухих веществ 18,5% центрифугируют на центрифуге ЦЛ-1-3 при частоте вращения 3000 об/мин в течение 10 мин. Полученные сырой крахмал и сырой глютен высушивают при 50°С в сушильном шкафу, взвешивают; определяют в крахмале массовую долю влаги и белка, в глютене - массовую долю влаги и протеина, рассчитывают их выход в % к сухим веществам зерна.

Выход крахмала, в % к сухим веществам зерна, составляет:

из сорта 6418-98 - 57,5%; из сорта Гермес - 55,3%.

Выход крахмала зависит от химического состава зерна и его структурно-механических свойств. Зерна с высоким содержанием мучнистого эндосперма показывают более высокий выход крахмала.

Таким образом, заявленный способ позволит повысить выход крахмала.

Способ производства крахмала, предусматривающий замачивание зерна, отделение зерна от замочного раствора, промывку замоченного зерна, его измельчение в кашку, введение в кашку ферментного препарата целлюлазы для снижения вязкости, термостатирование, выделение из кашки мезги и промывку ее от крахмала, разделение крахмалобелковой суспензии на крахмальную и белковую фракции и сушку полученного продукта, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют зерно тритикале с содержанием крахмала не менее 65% к массе сухих веществ зерна, замачивание проводят при температуре 40-50°С, концентрации сернистого ангидрида в замочном растворе 0,1-0,2% в течение 24-40 ч при соотношении количества замочного раствора к массе зерна 2,0-2,5, при этом промывку зерна от сернистого ангидрида осуществляют глютеновой водой с температурой 30-40°С до остаточного содержания сернистого ангидрида в зерне 0,025-0,032%, причем из целлюлолитических ферментных препаратов используют препарат Viscoferm в количестве 10-30 мл на 100 кг зерна, а термостатирование проводят при температуре 45-50°С в течение 1-3 ч.