Importanța amidonului în viața de zi cu zi este foarte mare. Majoritatea speciilor sunt utilizate în scopuri industriale, rezultând o serie de produse specializate. Este necesar pentru fabricarea produselor de patiserie, produse din carne, utilizate în medicamente pentru fabricarea medicamentelor și în industria celulelor. Care este producția de amidon, precum și tipurile acestuia vor fi discutate în acest articol.
Unde se folosește amidonul și valoarea acestuia
Această substanță este una dintre cele mai abundente din natură, o resursă regenerabilă și aproape nelimitată. Amidonul este obținut din cereale sau din rădăcini. Este utilizat în principal ca agent alimentar, dar și datorită procesării chimice sau biologice, este transformat cu ușurință în multe produse utile în zilele noastre.
Pe lângă hrană, amidonul este utilizat pentru producția de hârtie, textile, adezivi, băuturi, produse de cofetărie, industria farmaceutică și pentru producerea de materiale de construcție. Substanța are multe caracteristici remarcabile, inclusiv vâscozitatea ridicată a pastei, transparența și rezistența maximă la procesele de îngheț și dezghețare, care sunt benefice pentru multe industrii.
Producția de amidon este o afacere eficientă din punct de vedere al costurilor, deoarece cartofii care conțin o concentrație mare de substanță, care servește ca bază pentru continuarea producției, sunt cel mai adesea folosiți ca sursă relativ ieftină de materii prime. Concentratul uscat prelucrat poate fi comparat cu proprietăți sau chiar cu substanțe similare obținute din porumb, grâu, orez.
De la plantă la pulbere
Amidonul este o sursă de glucoză din plante. În Europa, se găsește în porumb, grâu și cartofi, din care este extras, precum și în multe alte plante: orez, orz, legume, manioc, cartofi dulci.
Formarea amidonului la plante apare în timpul fotosintezei. Acest mecanism fiziologic permite producerea și stocarea glucozei (zahăr elementar), necesare pentru creșterea și reproducerea acestora. Inițial, planta asimilează carbonul din atmosferă și îl transformă în glucoză. Principala moleculă este formată. Apoi este utilizat pentru sinteza polimerilor de amidon asociate cu glucoză pură.
La plante, substanța arată ca granule mici, insolubile în apă rece, cu dimensiuni cuprinse între 3 și 100 microni. Forma lor variază în funcție de origine. În condiții de producție, amidonul și derivații săi sunt furnizați industriilor de consum sub formă de pulbere sau siropuri asemănătoare făinii.
Operații de bază de fabricație
Industria amidonului produce mai mult de șase sute de produse - de la amidonuri până la modificări fizice sau chimice, sub formă de pulberi uscate până la îndulcitori lichizi și solizi. Versatilitatea acestor produse este astfel încât sunt utilizate ca ingrediente și aditivi funcționali într-o gamă largă de aditivi alimentari, nealimentari și furaje.
Tehnologia pentru producerea amidonului constă în procesul de separare a componentelor plantelor în amidon, proteine, coajă de celuloză, fracții solubile, iar în cazul porumbului se folosește și germenul, din care se va extrage uleiul. Această primă fază folosește o serie de pași simpli pentru a separa fizic componentele: zdrobirea, cernerea, centrifugarea etc.Cu toate acestea, metodele de producție sunt specifice fiecărei instalații, iar instrumentele industriale sunt de obicei concepute pentru materiile prime: porumb, grâu sau cartofi.
Producția de amidon trece la următoarea etapă. Într-o a doua etapă, substanța recuperată este prelucrată în continuare în forma sa pură. În procesul de uscare, acesta este transformat în așa-numitul amidon autohton. Schimbarea ulterioară a caracteristicilor vă permite să obțineți un amidon modificat.
Echipamente industriale
Liniile de producție complet automatizate includ toate etapele de producție, transport și ambalare. Principalele lor echipamente pentru producerea amidonului vor fi constituite din componente pentru spălătorii de tamburi, desonare, raspira, unități de desandrare, sisteme de deshidratare, filtre de vid și unități de hidrocicloni, uscătoare, mașini de ambalat și interfețe de control.
Amidonul și tipurile sale
Amidonul poate fi împărțit în două tipuri: nativ și modificat. Amidonul brut, care își păstrează încă structura și caracteristicile originale, este numit autohton. O astfel de componentă este produsul principal care este vândut sub formă de pulbere uscată sub diferite grade pentru alimente, precum și materii prime farmaceutice și industriale.
Amidonul autohton este obținut prin izolarea amidonului natural, fie din cereale, fie din culturi rădăcinoase, cum ar fi mani, porumb și melasă. Pot fi utilizate direct în producția anumitor produse, cum ar fi tăiței. Amidonul autohton poate fi considerat principala resursă care poate fi procesată într-un număr de produse de amidon.
Trebuie menționat că acest tip de substanță are un timp limitat de utilizare și este utilizat în principal în industria alimentară. Granulele amidonului autohton sunt hidratate cu ușurință atunci când sunt încălzite în apă, se umflă rapid, gelatinizează și au o vâscozitate ridicată, care crește la o valoare maximă la fiecare încălzire ulterioară.
În ciuda acestei particularități, industria alimentară, metalurgică, minieră, fermentație, construcție, cosmetică, farmaceutică, hârtie și carton, precum și industriile textile folosesc amidon autohton în forma lor tradițională.
Amidonul modificat
Există caracteristici care nu pot fi atinse cu amidon autohton. Amidonul modificat poate fi utilizat pentru alte aplicații industriale, este obținut folosind o serie de metode, modificări chimice, fizice și enzimatice.
Astfel, substanța este amidon nativ, care a fost modificat în proprietățile sale fizice și / sau chimice. Producția de amidon modificat poate include modificarea formei granulelor sau compoziția componentelor - molecule de amiloză și amilopectină. Prin urmare, modificările sunt efectuate pe amidon natural pentru a-i conferi proprietățile necesare în scopuri specifice: îngroșarea, gelatinizarea, adezivitatea sau formarea filmului, pentru a îmbunătăți retenția de apă. Produsul este de asemenea utilizat pentru a îmbunătăți gustul și luciul, pentru a îndepărta sau a oferi opacitate.
Când amidonul este modificat chimic sau fizic, proprietățile amidonului autohton se schimbă, ceea ce îl face util în multe industrii, cum ar fi produsele alimentare, farmaceutice, textile, petrolul și celulele și hârtia.
Cum se formează amidonul în cartofi?
Aproximativ 75% din cultura cartofului este cultivată pentru prelucrarea industrială, care produce amidon. Reprezintă rezervele nutritive ale multor plante. În timpul sezonului de creștere, frunzele verzi adună energie de la soare. În cartofi, această energie este transportată sub formă de soluție de zahăr până la tuberculi. Acolo zahărul se transformă în amidon sub formă de granule minuscule. Ele ocupă cea mai mare parte a interiorului camerei.Conversia zahărului în amidon are loc cu ajutorul enzimelor care sunt responsabile pentru reconversia substanței stocate în zahăr în primăvara viitoare.
Iarna, cartofii consumă o cantitate mică de amidon pentru a menține funcțiile vitale până în primăvară. Tuberculii au nevoie de o bună circulație a aerului pentru a menține activitatea vitală. Temperatura scăzută ajută la transformarea propriului amidon în zahăr pentru a scădea temperatura de îngheț în sucul celular. Dacă acest lucru nu este suficient, tuberculii mor. Prin urmare, cartofii trebuie să fie înveliți corespunzător în timpul depozitării.
Deoarece tuberculii sunt principala sursă de amidon de cartofi, condițiile nefavorabile de depozitare vor duce la pierderea acestuia, în cel mai rău caz, la cartofi morți și ruși, care nu sunt potriviți pentru procesul de separare a amidonului.
Producția de amidon de cartofi
Procedurile asociate cu fabricarea industrială a unui produs cresc complexitatea în conformitate cu nevoile specifice ale fiecărui producător. Producția de amidon de cartof începe cu îndepărtarea noroi, nisip, pietriș cu plante de tuberculi. Clătirea este un proces contraflux, apa dulce fiind adăugată prin duze de presiune în stadiul final de purificare. Apoi tuberculii curați sunt zdrobiți într-un recipient special.
După aceea, începe procesul de extracție a amidonului, al cărui scop este de a deschide celulele tuberculare și de a elibera granulele de amidon. Extracția are loc pe site rotative conice și este un proces contracurent. Forța centrifugă ridicată permite utilizarea plăcilor de ecran de oțel inoxidabil de înaltă calitate, care rezistă la abraziune și substanțe chimice. Plăcile ecranului au perforații lungi de numai 125 microni pe o parte.
Producția de amidon nu se termină aici. Sucul celulelor de cartof este bogat în zahăr și proteine. Când celulele sunt deschise, sucul este imediat expus la aer și reacționează cu oxigenul, formând componente colorate care pot adera la amidon. Pentru a evita procesul de oxidare, la produsul rezultat trebuie adăugat dioxid de sulf sau o soluție de bisulfit de sodiu.
Amidonul umed din filtrele de vid rotative este uscat într-un uscător cu aer cald, moderat. Înainte de livrare, amidonul este cernut pe o sită fină pentru a îndepărta orice praf format în transportoarele cu șurub.
Producția de amidon de porumb
Amidonul de porumb este un ingredient alimentar popular utilizat în industria alimentară, textilă, farmaceutică și hârtie. Este obținut din endosperma sâmburelui de porumb. Producția de amidon de porumb este populară în majoritatea țărilor lumii. Porumbul este cultivat în zonele climatice cu un climat temperat și cald. Recent, producția de amidon a devenit populară în Rusia.
Operațiile de bază includ următorii pași:
- Curatarea. Materiile prime sunt curățate pentru a îndepărta obiectele străine.
- Înmuierea. Cerealele de porumb sunt cufundate în rezervoare mari cu apă caldă care conține acid și dioxid de sulf.
- Frezare. Se înmoaie sâmburele prin măcinarea umedă în apă.
- Decontare și decantare. Produsul zdrobit este lăsat să se stabilească în funcție de gravitație, iar după aceea apa este decantată, obținând o suspensie groasă de masă de porumb.
- Strecurare. Suspensia este cernută pentru a îndepărta coaja.
- Centrifugarea. Amidonul în suspensie este separat de proteine.
- Deshidratarea și granularea amidonului.
- Uscare folosind uscătoare cu blitz.
- Frezare. Amidonul uscat de porumb este măcinat la dimensiunea dorită a particulelor.
După toate procesele de producție, amidonul este ambalat în mod corespunzător într-un material de ambalare sigilat și umiditate. Produsul rezultat este modificat și are calități îmbunătățite.Este utilizat la fabricarea îndulcitorilor, la calibrarea hârtiei și a textilelor, ca îngroșător și stabilizator al alimentelor.