Производство крахмала из картофеля. Технология производства крахмала

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Средний химический состав клубня картофеля состоит из 75 % воды и 25 % сухих веществ, из которых 18,5 % крахмала, 2 % азотистых веществ, 1 % клетчатки, 0,9 % минеральных веществ, 0,8 % сахара, 0,2 жира и 1,6 % прочих веществ (пектиновые, пентозаны и др.).

Расход картофеля с крахмалистостью 14,8 % на 1 т сухих веществ крахмала составляет 7,95 т. В зависимости от качества картофельный сырой крахмал подразделяют на три сорта: I, II, III. Крахмал I и II сорта должен иметь белый однородный цвет и запах, свойственный крахмалу. Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок, пятен и темных вкраплений, допускается слабый кисловатый, но не затхлый запах.

Сырой крахмал - скоропортящийся продукт, не подлежащий длительному хранению. Сырой картофельный крахмал в холодное время года хранят наливным способом или на складах, при этом емкость с осевшим крахмалом заливают чистой водой, добавляя туда около 0,05 % диоксида серы. Наиболее надежный способ хранения крахмала - в замороженном состоянии.

В производстве картофельного крахмала степень использования сырья характеризуется коэффициентом извлечения крахмала, который колеблется от 82 до 88 %. Выход крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. Основные потери крахмала в производстве происходят с мезгой в виде связанного крахмала (около 40 %) и свободного крахмала (3.. .4 %), что составляет около 1,7 % массы переработанного картофеля.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Картофель подают на производство с помощью гидравлического транспортера, при этом частично отделяют легкие примеси, песок и землю. Моют картофель в моечных машинах комбинированного типа, при этом процесс мойки составляет 10... 14 мин.

Картофель измельчают на терочных машинах, принцип работы которых состоит в истирании клубней поверхностью, состоящей из пилок с мелкими зубьями. Измельчение проводят дважды. При первом измельчении используют пилки с высотой зубьев 1,5... 1,7 мм, при повторном (перетир) - 1,0 мм.

Полученная после терочных машин картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из взорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока. Важная задача получения картофельного крахмала - скорейшее выделение из кашки сока при минимальном его разбавлении. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окислением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и других нежелательных явлений.

После отделения картофельного сока на осадочных центрифугах кашку направляют на ситовые аппараты или на гидроциклонные установки, где от нее отделяют и промывают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал. Полученная здесь крахмальная суспензия имеет концентрацию 12... 14 % и содержит некоторое количество мелкой мезги (4...8 %), водорастворимых веществ (0,1.. .0,5 %) и сильно разбавленного картофельного сока. Поэтому ее подвергают двухступенчатому рафинированию, после чего крахмальную суспензию с концентрацией 7.. .9 % подают на пеногасящее устройство и на песковые гидроциклоны. Далее крахмал обезвоживают и высушивают.

Стадии технологического процесса. Переработку картофеля на крахмал можно разделить на следующие стадии:

Мойка и взвешивание картофеля;

Тонкое измельчение картофеля (получение кашки);

Выделение свободного крахмала из кашки;

Отделение и промывание мезги;

Рафинирование крахмального молока;

Промывание крахмала.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки клубней картофеля к переработке, в состав которого входят гидравлические транспортеры, моечные машины типа КМЗ-57М, снабженные ботво-, песко- и камнеловушками, а также автоматические весы с откидным днищем.

Ведущим является комплекс оборудования для тонкого измельчения картофеля, включающий терочные машины типа ZT-350 или ПКИ-200, насосы, фильтры и сборники накопители.

В состав линии входит комплекс оборудования, состоящий из шнековой осадительной центрифуги типа ОГШ, приемных сборников для кашки и вспомогательного оборудования.

Завершающий комплекс включает оборудование: центробежные ситовые аппараты; барабанно-струйные или центробежно-лопастные, а также гидроциклоны, включающие несколько ступеней мультициклонов для выделения мезги и промывки крахмала.

На рис. показана машинно-аппаратурная схема линии производства картофельного крахмала.

Рис. Машинно-аппаратурная схема линии производства картофельного крахмала

Устройство и принцип действия линии. В настоящее время на предприятиях осуществляют внедрение новой технологической схемы производства картофельного крахмала с использованием гидроциклонных установок. При работе разделение картофельной кашки производят на гидроциклонах с получением очищенной суспензии крахмала и смеси мезги и картофельного сока.

При работе отмытый картофель измельчают на терках 1 и кашку насосом 2 перекачивают на второе измельчение к теркам 3. На второе измельчение подают также надситовый продукт с дуговых рафинированных сит 11. После второго измельчения кашку насосом 4 перекачивают через самоочищающийся фильтр 5 в сборник-накопитель 6. В этом сборнике происходит смешивание кашки с густым крахмальным сходом, поступающим с обескрахмаливающих гидроциклонов 16. Из сборника 6 насосом 7 разбавленную кашку подают на станцию гидроциклонов 15, включающую 9 ступеней мультициклонов для выделения мезги и промывки крахмала.

Густой крахмальный сход с предпоследней ступени мультициклонов направляют в сборник 9, куда через фильтр 8 подают свежую воду, предназначенную для промывки крахмала. Для контрольной очистки крахмала от мезги суспензию из сборника 9 насосом 10 направляют на рафинировальное сито 11. Мезгу (надситовый продукт) возвращают в производство на второе измельчение, а суспензию собирают в сборнике 12. Из последнего насосом 13 суспензию через песковый гидроциклон 14 подают на последнюю ступень гидроциклонной установки.

В результате обработки получают суспензию крахмала концентрацией 37.. .40 %, содержание в ней мезги составляет 0,01.. .0,02 % (к сухим веществам), растворимых веществ до 0,05 %.

Жидкие сходы с первой и второй ступени гидроциклонной установки содержат мезгу, крахмал, их жидкая фаза представлена в основном картофельным соком. Обескрахмаливание смеси мезги и картофельного сока осуществляют на трехступенчатой установке 16. После обескрахмаливания смесь содержит сухих веществ 7.. .9 %, свободного крахмала 2,1.. .9 г/л. Содержание сухих веществ в жидкой фазе 4...5 %. При переработке 1 т картофеля получают около 1 т смеси и картофельного сока. Ее используют для скармливания скоту.

Благодаря разнообразию своих свойств, способности к их изменениям крахмал применяют в разных пищевых производствах (кондитерском, хлебопекарном, колбасном и др.), в кулинарии, для выработки крахмалопродуктов, в непищевых отраслях (парфюмерной, текстильной и др).

Калорийность 100г крахмала 350 ккал. В клетках растений крахмал находится в виде плотных образований, называемых крахмальными зернами. Крахмальные зерна разных растений характеризуются определенной формой, строением, размерами. По этим признакам можно установить вид крахмала. Крахмал можно изготовить, используя различное растительное сырье. При этом технология производства немного различна. В данной статье мы опишем технологию производства крахмала из картофеля и кукурузы.

Производство картофельного крахмала

От грязи и посторонних включений картофель отмывают на картофелемойке, потом подают на измельчение. Чем сильнее он будет измельчен, тем полнее будет выход крахмала из клеток, но при этом важно не повредить сами зерна крахмала. Сначала картофель двукратно измельчают на скоростных картофелетерках. Принцип их действия заключается в истирании клубней между рабочими поверхностями, образованными закрепленными на вращающемся барабане пилками с мелкими зубьями. На терках первого измельчения пилки выступают над поверхностью барабана на 1,5…1,7 мм, на терках второго измельчения - не более 1 мм. При втором измельчении дополнительно извлекают 3…5 % крахмала. Качество измельчения также зависит от состояния картофеля (свежий картофель измельчается лучше, чем мороженый или вялый).

После измельчения клубней, обеспечивающего раскрытия большей части клеток, получают смесь, состоящую из крахмала, почти полностью разрушенных клеточных оболочек, некоторого количества неразрушенных клеток и картофельного сока. Эту смесь называют картофельной кашкой. Крахмал, оставшийся в неразорванных клетках, теряется с побочным продуктом производства - картофельной мезгой. Этот крахмал принято называть связанным , а выделенный из клубней картофеля - свободным. Степень измельчения картофеля оценивают коэффициентом измельчения , который характеризует полноту разрушения клеток и количество извлечения крахмала. Его определяют отношением свободного крахмала в кашке к общему содержанию крахмала в картофеле. При нормальной работе он не должен быть меньше 90 %. Для повышения качества крахмала, его белизны и предупреждения развития микроорганизмов в картофельную кашку добавляют диоксид серы или сернистую кислоту.

В состав азотистых веществ сока входит тирозин, который под действием фермента тирозиназы окисляется с образованием окрашенных соединений, которые могут сорбироваться зернами крахмала и снижать белизну готовой продукции. Поэтому сок отделяют от кашки сразу же после измельчения. Для выделения песка из крахмальной суспензии и отделения мезги с картофельным соком используют гидроциклоны. Принцип их действия основан на возникающей при вращении центробежной силе. В результате обработки получают суспензию крахмала концентрацией 37…40 %. Ее называют сырым картофельным крахмалом.

Для высушивания крахмала наиболее часто используют непрерывно действующие пневматические сушилки разной конструкции. В основу их работы положен принцип сушки разрыхленного крахмала в движущемся потоке горячего воздуха. Выход готового крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. В связи с этим содержание крахмала в картофеле, поступающем на переработку, нормировано стандартом и должно составлять не менее 13…15 %, в зависимости от зоны возделывания.

При производстве крахмала предусмотрен его выпуск в двух формах: сухой и сырой картофельный крахмал. Количество сырого картофельного крахмала определяют в соответствии с ОСТ 10-103-88. Различают сырой крахмал марки А и марки В с влажностью 38 и 50 % соответственно. В зависимости от качества (цвета, наличия вкраплении, постороннего запаха) сырой крахмал подразделяют на три сорта - первый второй и третий. Сырой крахмал - скоропортящийся продукт и длительному хранению не подлежит, для консервации можно использовать диоксид серы 0,05 %-ной концентрации.

Сухой крахмал фасуют в мешки и мелкую упаковку. Картофельный крахмал упаковывают в двойные тканевые или бумажные мешки, а также мешки с полиэтиленовыми вкладышами массой не более 50 кг. По качеству крахмал, в соответствии с требованиями ГОСТ 7699-78 «Крахмал картофельный» подразделяют на следующие сорта: «Экстра», высший, первый и второй. Влажность крахмала должна быть 17…20 %, содержание золы 0,3…1,0 %, кислотность 6…20 ° в зависимости от сорта. Содержание сернистого ангидрида не более 0,005 %. Важный показатель, характеризующий чистоту и белизну крахмала, - количество крапин на 1 квадратный дм при рассмотрении невооруженным глазом. Для «Экстра» - 80, для высшего - 280, для первого - 700, для второго не нормируется. Крахмал второго сорта предназначен только для технических целей и промышленной переработки. Гарантийный срок хранения крахмала 2 года со дня выработки при относительной влажности воздуха не более 75 %.

Производство кукурузного крахмала

В общих чертах, процесс переработки кукурузы можно описать так: очищенная кукуруза размягчается в горячей воде, содержащей серу. При грубом помоле отделяется зародыш, а при тонком разделяются клетчатка и крахмал. Сход с мельниц очищается от глютена и многократно промывается в гидроциклонах для удаления последних следов протеина и получения качественного крахмала.

ОЧИСТКА. Сырьём для мокрого помола является обмолоченная кукуруза. Зерно проверяют и удаляют початки, солому, пыль и инородные материалы. Обычно очистка проводится дважды перед помолом. После второй очистки кукурузу делят на порции по весу и закладывают в бункеры. Из бункеров она гидравлически подаётся в замочные чаны.

ЗАМАЧИВАНИЕ. Правильное замачивание является необходимым условием высокого выхода и хорошего качества крахмала. Замачивание проводится в непрерывном противоточном процессе. Очищенная кукуруза загружается в батарею больших замочных ёмкостей (чанов), где она набухает в горячей воде около пятидесяти часов. Фактически, замачивание является контролируемой ферментацией, и добавление 1000-2000 ppm диоксида серы в замочную воду помогает управлять этой ферментацией. Замачивание в присутствии диоксида серы направляет ферментацию посредством ускорения роста благоприятных микроорганизмов, предпочтительно лактобактерий, с одновременным подавлением вредных бактерий, плесени, грибков и дрожжей. Растворимые вещества экстрагируются, а зёрна размягчаются. Зёрна увеличиваются в объёме более чем вдвое, содержание влаги в них возрастает примерно с15% до 45%.

Схема замачивания зерна на заводе мощностью 150 тонн кукурузы в день

ВЫПАРИВАНИЕ ЗАМОЧНОЙ ВОДЫ. Замочную воду сливают с зерна и конденсируют в многоступенчатой выпарной установке. Большинство органических кислот, образующихся во время ферментации, летучи и испаряются вместе с водой. Следовательно, конденсат с первой ступени выпарной установки необходимо нейтрализовать после утилизации тепла подогревом воды, поступающей на замачивание. Истощённая замочная вода, содержащая 6-7% сухих веществ, непрерывно отводится для последующей концентрации. Замочная вода конденсируется в самостерильный продукт - питательное вещество для микробиологической промышленности, или концентрируется приблизительно до 48% сухих веществ и смешивается и высушивается вместе с клетчаткой.

ПРОИЗВОДСТВО SO2. Для замачивания и размягчения кукурузного зерна и управления микробиологической активностью в течение процесса применяют сернистую кислоту. Диоксид серы получают, сжигая серу и поглощая образующийся газ водой. Абсорбция происходит в абсорбционных колоннах, где газ орошается водяными брызгами. Сернистая кислота собирается в промежуточные ёмкости. Диоксид серы можно также хранить в стальных баллонах под давлением.

ОТДЕЛЕНИЕ ЗАРОДЫША . Размягчённые зёрна разрушаются на абразивных мельницах для снятия оболочки и разрушения связей между зародышем и эндоспермом. Для поддержания процесса мокрого помола добавляется вода. Хорошее замачивание гарантирует свободное отделение неповреждённого зародыша от зёрен в процессе мягкого помола без выделения масла. Масло составляет половину веса зародыша на этой стадии, и зародыш легко отделяется центрифужной силой. Лёгкие зародыши отделяется от основной суспензии на гидроциклонах, предназначенных для отделения первичного зародыша. Для полного разделения поток продукта с остатками зародыша подвергается повторному помолу с последующей сепарацией на гидроциклонах, которая эффективно удаляет остаточный - вторичный - зародыш. Зародыши многократно промывают в противотоке на трёхступенчатом сите для удаления крахмала. Чистая вода добавляется на последней ступени.

Отделение зародыша на заводе мощностью 150 тонн кукурузы в день

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Крахмал – мучнистый углевод, который образуется в результате фотосинтеза в клетках зеленых растений из углекислоты и воды под действием света. Крахмал является основным резервным веществом растений и накапливается в семенах, клубнях или корнях. По химической природе это полисахарид, в основе строения которого лежит глюкозный остаток.

Крахмал легко усваивается организмом человека, превращаясь в глюкозу, которая и вовлекается в круг кровообращения. Потребность человека в крахмале составляет 400…450 г в сутки, он покрывает половину калорий, расходуемых организмом в сутки.

Главными источниками промышленного получения крахмала являются картофель, кукуруза, рис и пшеница. В тканях растений крахмал откладывается в виде крахмальных зерен, имеющих овальную, сферическую или форму многоугольников. Размер зерен колеблется от 2 до 150 мкм. Наиболее крупные зерна у картофельного крахмала, самые мелкие – у рисового. Крахмал в зернах находится в виде мельчайших игольчатых кристаллов, между которыми имеются микрокапилляры, обуславливающие высокую гигроскопичность и адсорбционные свойства крахмала, способность поглощать воду. Эти свойства позволяют использовать крахмальные формы при отливке конфетных корпусов.

В России вырабатывают сухой картофельный крахмал четырех сортов – экстра, высший, I и II; сухой кукурузный крахмал двух сортов – высший и I. В зависимости от сорта крахмала установленные допустимые значения показателей качества: содержание золы общей 0,20…1,0 %, кислотность 7,5…25 у.е. и др. Независимо от сорта в сухом картофельном крахмале допускается содержание влаги не более 20 %, а в кукурузном – 13 %. К основным относятся также органолептические показатели качества крахмала: цвет и запах.

Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Средний химический состав клубня картофеля состоит из 75 % воды и 25 % сухих веществ, из которых 18,5 % крахмала, 2 % азотистых веществ, 1 % клетчатки, 0,9 % минеральных веществ, 0,8 % сахара, 0,2 % жира и 1,6 % прочих веществ (пектиновые, пентозаны и др.). Расход картофеля с крахмалистостью 14,8 % на 1 т сухих веществ крахмала составляет 7,95 т.

Для получения высоких технико-экономических показателей в производстве крахмала необходимо перерабатывать картофель высококрахмалистых сортов, что позволяет снизить его расход на получение 1 т крахмала, а, следовательно, и его себестоимость. Согласно действующим нормативам, картофель, поступающий на переработку, должен иметь крахмалистость не менее 13 %, а засоренность после мойки – не более 0,1 %.

В производстве картофельного крахмала степень использования сырья характеризуется коэффициентом извлечения крахмала, который колеблется от 82 до 88 %. Выход крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. Основные потери крахмала в производстве происходят с мезгой в виде связанного крахмала (около 40 %) и свободного крахмала (3…4 %), что составляет около 1,7 % массы переработанного крахмала.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Основная задача крахмального производства – максимальное извлечение крахмала в результате разрыва стенок наибольшего числа клеток картофеля и тщательная очистка от посторонних примесей. Процесс очистки основан на свойстве зерен крахмала не растворяться в холодной воде, на их малых размерах и сравнительно большой плотности – 1650 кг/м 3 .

Для переработки картофеля на крахмал используются разнообразные технологические схемы, оснащенные различными видами применяемого для этих целей оборудования. Наиболее эффективной является технология переработки картофеля на крахмал с использованием многоступенчатой гидроциклонной установки, на которой осуществляются операции разделения тонкоизмельченной картофельной кашки на крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком. По техническим характеристикам и технико-экономическим показателям гидроциклонная установка многократно превосходит в совокупности все виды оборудования, применяемого на операциях от начала разделения картофельной кашки до получения очищенной крахмальной суспензии и побочных продуктов в виде смеси мезги и картофельного сока.

Совмещение в одной установке операций разделения и промывки позволяет в 4…5 раз уменьшить производственные площади под размещение равнозначного по мощности технологического оборудования, а также на 3…4 % повысить коэффициент извлечения крахмала из картофеля путем как уменьшения числа ступеней обработки картофельной кашки, так и интенсификации производственного процесса в целом, а также снижения количества сбросов и расхода свежей воды.

Сырой крахмал – скоропортящийся продукт, не подлежащий длительному хранению. Для получения сухого крахмала предусмотрено механическое обезвоживание сгущенной крахмальной суспензии с последующим удалением избыточной влаги методом сушки под воздействием сушильного агента (подогретого воздуха).

Прогрессивная технология предусматривает комплексное использование всех компонентов перерабатываемого сырья. Разработаны способы утилизации побочных продуктов – мезги и картофельного сока, одним из которых является получение уваренного углеводно-белкового гидролизата и прессованного белкового корма.

Скоропортящийся сырой картофельный крахмал в холодное время года хранят наливным способом или на складах, при этом емкость с осевшим крахмалом заливают чистой водой, добавляя туда около 0,05 % диоксида серы. Наиболее надежный способ хранения сырого крахмала – в замороженном состоянии.

Сухой крахмал хранят в силосах или упаковывают в джутовые или льняные мешки по 25, 50, 60 кг. Крахмал можно фасовать в бумажные крафт-мешки с последующим их затариванием в мешки из редкой ткани, а также на фасовочных машинах упаковывать в потребительскую тару – бумажные пакеты по 100…1000 г. Упакованный сухой крахмал хранят в складах при оптимальной относительной влажности воздуха 75 % и температуре не выше 10 °С.

Крахмал имеет разнообразное применение в производстве пищевых продуктов. Из него вырабатывают патоку и кристаллическую глюкозу. В кондитерском производстве крахмал используется при придания бисквитному тесту пластических свойств и как формовочный материал при отливке помадных и ликерных конфет. В кулинарии с крахмалом готовят кисели, соусы и пудинги.

Крахмал и его производные находят широко применение в текстильной, бумажной, асбестовой, красочной, полиграфической, обувной, спичечной, парфюмерной, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Углеводно-белковый гидролизат – густая коричневая масса, содержащая углеводы, протеины и минеральные вещества, может быть использована либо в качестве биостимулятора при выращивании кормовых дрожжей, либо в хлебопечении как заменитель красного ржаного солода.

Стадии технологического процесса. Переработку картофеля на крахмал можно разделить на следующие основные стадии и операции:

– мойка и взвешивание картофеля;

– тонкое измельчение картофеля (получение кашки);

– выделение картофельного сока из кашки;

– выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги; рафинирование крахмального молока и получение сырого крахмала;

– обезвоживание и сушка крахмала;

– упаковывание сухого крахмала в потребительскую и транспортную тару;

– осветление и коагуляция картофельного сока и получение белкового корма;

– уваривание осветленного картофельного сока и получение уваренного гидроизолята.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки клубней картофеля к переработке, в состав которого входят гидравлический транспортер, камнеловушка, моечная машина и водоотделители.

Ведущим является комплекс оборудования для образования крахмальной эмульсии, включающей терочные машины, фильтры, гидроциклонную установку, сито рафинировальное, центрифугу, винтовой конвейер, сборники и насосы.

Завершающий комплекс предназначен для получения сырого и сухого крахмала и содержит вакуум-фильтр, сушильную установку, бурат-просеиватель, винтовой конвейер, сборники, насосы, весы и мешкозашивочную машину.

В состав линии входят также комплексы оборудования для переработки побочных продуктов. Комплекс оборудования для получения из крахмального сока белкового корма содержит дуговые сита, подогреватель, коагулятор, сборники и насосы. В комплекс оборудования для получения уваренного гидролизата входят подогреватель очищенного картофельного сока, выпарные аппараты, поверхностный конденсатор, вакуум-насос, сборники, насосы, а также устройства для сбора конденсата.

На рис. 2.7. показана машинно-аппаратурная схема линии производства картофельного крахмала.

Устройство и принцип действия линии. Картофель из оборотного склада подается по гидротранспортеру 1 на камнеловушку барабанного типа 2 , далее шнеком 3 , в котором происходит отделение транспортерной воды, – на бильную мойку 4 . Отмытые от грязи клубни поступают через второй шнек-водоотделитель на установку измельчения, где дважды измельчаются в кашку на терках 5 , связанных через плунжерный насос 6 .

Терка представляет собой устройство, где измельчение осуществляется за счет истирания клубней картофеля зубчатыми пилками, укрепленными на поверхности барабана, вращающегося с большой скоростью внутри металлического корпуса. Измельчение проводят дважды. При первом измельчении используют пилки с высотой зубьев 1,5…1,7 мм, при повторном (перетир) – 1,0 мм. Терки комплектуются прижимами и решетками с отверстиями диаметром 2 мм, что обеспечивает высокую степень измельчения. Эффективность работы картофелетерки зависит от окружной скорости пильной поверхности барабана; она характеризуется коэффициентом измельчения, который достигает 90 %. При использовании пильчатых терок с окружной скоростью барабана 90 м/с коэффициент измельчения может достигать 95 % и более, при этом отпадает необходимость во второй стадии измельчения картофельной кашки. Эффективность и надежность работы терок существенно зависит от качества очистки картофеля при мойке.

Полученная после терочных машин картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из взорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока. Важная задача получения картофельного крахмала – скорейшее выделение из кашки сока при минимальном его разбавлении. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окислением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и других нежелательных явлений.

Картофельная кашка из сборника-накопителя 8 через самоочищающиеся фильтры 10 , на которых отделяются различные примеси, подается плунжерным насосом на гидроциклонную установку 7 , состоящую из 14 ступеней гидроциклонной, из которых 6 ступеней являются обескрахмаливающими, а 8 – промывными.

Работу гидроциклонной установки регулируют таким образом, чтобы поступающая на промывание суспензии имела концентрацию 6…8, сгущенный сход с последней ступени – 35…40, а смешанные жидкие сходы с I и II ступеней – 1,0…1,5 % сухих веществ. Давление в мультициклоне поддерживают на уровне 0,3…0,4 МПа. Крахмальная суспензия с 13-й ступени гидроциклонов подается на песковый гидроциклон 9 (единичный), затем на рафинировальное дуговое сито 11 . Крахмальная суспензия проходит сквозь сито и направляется для дальнейшей очистки в 14-ю ступень гидроциклонов. Мезга сползает в нижнюю часть ситовой поверхности, выводится из сита 11 и перекачивается плунжерным насосом 12 в сборник верхнего схода 13 .

Очищенная крахмальная суспензия перекачивается плунжерным насосом 18 в сборник 19 . Из него она поступает для обезвоживания до концентрации 64 % сухих веществ на установку барабанного вакуум-фильтра 20 .

При непрерывном вращении перфорированного барабана, его поверхность последовательно проходит зоны фильтрации суспензии, подсушки, промывки и продувки слоя крахмала. С поверхности барабана сырой крахмал снимается ножом в винтовой конвейер 21 .

Для получения сухого крахмала сырой крахмал конвейером 21 направляется в пневматическую сушилку 22 . В основу работы сушилок пневматического типа положен принцип сушки разрыхленного крахмала в движущемся потоке горячего воздуха; при этом скорость движения смеси крахмал-воздух по сушильному тракту должна быть больше скорости витания зерен крахмала в потоке. Практически сушка крахмала длится доли секунды, т.е. происходит почти мгновенно.

Рис. 2.7. Машинно-аппаратурная схема линии производства картофельного крахмала

Особенности конструкции и работы пневматической сушилки, ее автоматизация позволяют применять воздух, нагретый до высоких температур. Температура сушильного агента калориферов, входящих в состав сушильной установки, составляет 140…150 °С, однако крахмальные зерна за счет испарения поверхностной влаги не успевают нагреться выше 60 °С.

Разделение сухого крахмала и воздушно-паровой смеси происходит в циклонах; окончательную очистку воздуха от крахмала осуществляют мокрым способом в циклоне-промывателе (скруббере) 23 . В нем крахмальная пыль улавливается водой и в виде крахмального молока подается в сборник 19 . Высушенный до требуемой (равновесной) влажности крахмал может содержать некоторое количество крупки, образующееся при переработке недоброкачественного сырья, которую отделяют на ситовом аппарате типа бурата 24 , разводят и направляют в основное производство для переработки. Очищенный сухой крахмал из бурата затаривается в мешкотару, затем взвешивается на весах 25 и зашивается на мешкозашивочной машине 26 .

Из сборника 13 мезга перекачивается центробежным насосом в промежуточную емкость 14 , из которой продается в центрифугу 15 . В последней мезга разделяется на две фракции: осадок (тяжелая фракция и картофельный сок). Осадок поступает в винтовой конвейер 17 используется в качестве сырого крахмала. Картофельный сок собирается в сборнике-отстойнике 16 и перекачивается насосом в комплексы оборудования для утилизации.

При утилизации побочных продуктов по комбинированной схеме вырабатывается уваренный углеводно-белковый гидролизат и белковый корм. По этой схеме картофельный сок из сборников 27 , оснащенных вентилятором-пеногасителем 28 и циклоном 29 , подается плунжерным насосом 30 на дуговое сито 31 . Верхний сход сита накапливается в сборнике 38 , а затем перекачивается насосом в сборник мезги. Очищенный картофельный сок собирается в сборник 32 и подается насосом через подогреватель 33 в коагулятор 34 . Отсюда он поступает для отделения белка на дуговые сита 35 и 36 . Верхний сход последнего сита является белковым кормом.

Картофельный сок из сборника 16 и осветленный сок из сборника 37 через конденсатор 39 направляется на уваривание на трехкорпусную выпарную установку 40 , 41 , 42 и из нее откачивается насосом в сборник 47 .

Для конденсации паров из третьего корпуса 42 установки используется поверхностный конденсатор 44 . Разряжение в выпарной установке и конденсаторе создается вакуум-насосом 45 . Конденсат из конденсатора 44 и ловушки 43 поступает в барометрический сборник 46 и насосом откачивается на градирню, где охлаждается и используется вторично для конденсации паров. Конденсат из первого и второго корпусов установки собирается в сборниках 49 и 48 .

В течение всего прошлого сезона, когда картофеля в России было не просто много, а очень много, в средствах массовой информации неоднократно мелькали сообщения о том, что аграрии во многом сами виноваты, что понесли убытки: знали, что продукции будет больше обычного, но не подготовились. Могли бы, как минимум, приобрести оборудование и пустить эту картошку на крахмал. Действительно, в 2015 году страна закупила почти 18 тыс. тонн нативного картофельного крахмала (по данным Ассоциации российских производителей крахмалопаточной продукции «Роскрахмалпатока»), при этом в России выпуск данного продукта уменьшился. И эта тенденция к сокращению остается устойчивой уже в течение нескольких лет.

Немного истории

Крахмал (а история отрасли начиналась именно с картофель­ного крахмала) в промышленных масштабах в России начали выпу­скать более ста лет назад. Для его получения картошку терли целы­ми деревнями. Средняя артель за год производила порядка 25 тонн крахмала. Таких производств в начале XX столетия насчитыва­лось более тысячи. Большая часть товара приобреталась текстиль­ными фабриками Морозова и Ма­монтова.

Крупные заводы по производ­ству крахмала появились к 30-м годам прошлого века. И вплоть до 90-х отрасль активно развива­лась, обеспечивая потребности пищевой, целлюлозно-бумажной, текстильной, фармацевтической, химической и нефтегазовой про­мышленности.

Годы перестройки стали тяже­лым испытанием для производи­телей картофельного крахмала: в 1993 году были отменены дотации на приобретение сырья (закупоч­ная цена картофеля в советские годы составляла 10 копеек за кг, из них 4 копейки выплачивало государство); широко открылись границы для зарубежных конку­рентов.

В результате из 50 советских картофелекрахмальных заводов осталось не более 10, а постоян­но действующих и того меньше - около пяти. Годовое производство картофельного крахмала в Рос­сии по сравнению с 1990 годом сократилось с 50 до 5-8 тыс.тонн.

С 1995 года большинство предприятий сменили форму соб­ственности с государственной на частную. Приток инвестиций позволил некоторым из них про­вести реконструкцию и начать выход из кризиса, но и сегодня положение с производством кар­тофельного крахмала в стране остается весьма сложным.

Олег Радин, президент Ассоциации рос­сийских производителей крахмалопаточной продукции «Роскрахмалпатока»

- Ситуацию с производством картофельного крахмала в Рос­сии трудно назвать радужной. В прошлом году в стране было пере­работано около 30 тыс. тонн кар­тофеля, но по данным НИИ крахмалопродуктов, сейчас динамика падает. Основная причина - круп­нейший отечественный произво­дитель картофельного крахмала (ранее поставлявший до 500 тонн продукции в сутки) - «Климовский крахмал» - на данный момент проходит процедуру банкротства.

Если в странах Европейского Союза в структуре сырья объемы переработки кукурузы, пшеницы и картофеля примерно равны (30­35%), то в России доля переработ­ки картофеля к общему объему перерабатываемого сырья состав­ляет лишь 5,0-6,5%.

Дмитрий Лукин, директор ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов (ФГБНУ ВНИИК)

- Производственные мощности по выработке картофельного крах­мала действуют только в Брян­ской, Нижегородской, Орловской, Липецкой областях, республиках Мордовия и Чувашия. Основными производителями картофельного крахмала являются: ООО Пред­приятие «Чувашъенкрахмал» (Ре­спублика Чувашия); ООО «Мглинский крахмал» (Брян­ская область), ООО «Сырятинский крахмал» (Нижегород­ская обл.).

Что же сегодня мешает развитию отрасли? Почему наши заводы уступают рынок зарубежным производите­лям?

ПРОБЛЕМЫ ОТРАСЛИ. Сырье.

В первую очередь экспер­ты говорят об отсутствии в стране рентабельной сырье­вой базы: картофель на пере­работку поступает низкого качества, не всегда в нужном объеме (как правило, постав­ки идут с сентября по март- апрель, далее содержание крахмала в картофеле умень­шается, что снижает эконо­мичность его переработки) и по довольно высокой цене.

Дмитрий Лукин

- Особое внимание хотелось бы обратить на низкое качество пере­рабатываемого картофеля, в ос­новном, по содержанию крахмала. Эффективность технологии пере­работки картофеля на крахмал обе­спечивается при использовании клубней с крахмалистостью не ме­нее 19% (в этом случае для производства одной тонны крахмала тре­буется не более пяти тонн сырья).

Расчет экономической эффек­тивности производства крахмала из картофеля мощностью 25 тонн в сутки показал, что при указанной степени крахмалистости срок оку­паемости капитальных затрат со­ставит 2,2 года.

Олег Радин, президент Ассоциации рос­сийских производителей
крахмалопаточной продукции «Роскрахмалпатока»

- Наладить производство мож­но только при наличии больших объемов дешевого и качествен­ного (содержание крахмала не менее 19-20%) сырья. При этом стоимость качественного карто­феля не должна быть выше 6 тыс. рублей за тонну, иначе цена гото­вой продукции будет непомерно высока. Сырья с такими характе­ристиками в стране немного.

Вместе с тем, исходя из дина­мики цен на картофель, можно на­блюдать, что российский устойчи­во дороже европейского. За 2010 - 2014 гг. средняя фермерская цена российского картофеля на 22% выше, чем в странах ЕС.

Андрей Дробязко, генеральный директор ООО «Мглинский крахмал», Брянская обл.

- Наш завод производит крах­мал из отходов картофеля. Пускать на крахмал продовольственный картофель, даже по цене 8 руб. за кг, невыгодно. Мы закупаем сырье по 1,5 рубля за кг, преимуществен­но это мелкие или подгнившие клубни с содержанием крахмала около 10%. В идеале, содержание крахмала должно быть не менее 19%, но специально сажать нужные для нас сорта при таких закупоч­ных ценах никто не будет. Постав­щиками сырья для нас являются производители картофеля со всей Брянской области. Наш регион считается картофельным, есть не­сколько крупных производителей, имеющих большие современные хранилища, работает много фер­меров. Мы последовательно выку­паем у них весь пересорт, что удоб­но и для них, и для нас.

В этом году мы закупали кар­тофель по май включительно, вы­брали в регионе все до последней картошины. Так что, несмотря на огромный урожай, никто из брян­ских производителей картошку не выбросил.

Производители крахмала на­деются, что проблему с качеством и количеством сырья им поможет решить государство: например, путем выплат субсидий агрохозяйствам, выращивающим сорта картофеля с высоким содержани­ем крахмала. Эксперты видят вы­ход также в налаживании тесной системы взаимодействия между производителями картофеля и пе­реработчиками и в использовании наработанного мирового опыта.

Дмитрий Лукин

- В Европе лидерами по произ­водству картофельного крахмала являются Швеция, Нидерланды, Германия, Дания. В этих странах из-за высокой трудоемкости вы­ращивания и хранения клубней картофеля установлены следую­щие основные принципы стимули­рования производства картофель­ного крахмала:

• производители картофеля (фермеры, кооперативы) являются акционерами перерабатывающего завода и материально заинтересо­ваны в реализации конечной продукции - крахмала и его производных;
• при фирмах организована агрономическая служба, обе­спечивающая производителей картофеля рекомендациями по его выращиванию и семен­ным материалом для произ­водства картофеля с содержа­нием крахмала не ниже 20 %;
• фирмы кредитуют произво­дителей картофеля на закупке семян, удобрений и ГСМ, что фиксируется в контракте на поставку картофеля.

Рентабельность производства крахмала достигается за счет снижения себестоимости выра­щивания картофеля при высокой урожайности и высоком содержа­нии в нем крахмала - до 25 %. При этом расход картофеля на 1 тонну крахмала снижается до 4,5 тонн и, соответственно, сокращаются удельные энергетические затраты на его переработку.

Утилизация отходов

Очень остро для предприятий, занимающихся переработкой кар­тофеля, стоит и вопрос утилизации отходов. «Я сегодня завезу карто­фель, - с горечью говорит директор завода, еще недавно выпускав­шего картофельный крахмал, - а завтра ко мне придут со штрафа­ми, а то и вовсе закроют». Между тем, эта проблема вполне может иметь выгодное решение. В Евро­пе белок, извлекаемый из карто­фельного сока, - продукт высокой пищевой ценности. Клетчатка, промытая и высушенная, широко используется в пищевой инду­стрии. Есть ли опыт переработки отходов и в России?

Дмитрий Лукин

- Наиболее распространенным способом утилизации мезги и кар­тофельного сока является либо использование их смеси в каче­стве корма для животных, либо разделение этой смеси на цен­трифуге на две фракции: мезгу, используемую в качестве корма, и картофельный сок, направляе­мый в пруд-накопитель для после­дующего удобрительного полива сельскохозяйственных угодий.

При производстве картофель­ного крахмала по технологиче­ской схеме с использованием гидроциклонной установки по­бочные продукты - мезга и кар­тофельный сок - получают в виде смеси с содержанием сухих ве­ществ 7-8%, которая может быть использована в качестве кормо­вого продукта.

Одна тонна смеси мезги и картофельного сока имеет 70-80 кормовых единиц. На 1000 кг пе­реработанного картофеля выра­батывается около 1050 кг смеси.

Мезгу и картофельный сок ре­комендуется использовать на:

- скармливание животным в сыром виде;

- приготовление запаренного корма;

- выделение белков из карто­фельного сока;

- удобрительные поливы сель­хозугодий (картофельный сок);

- выращивание кормовых дрожжей или других микро­организмов на картофельном соке или на гидролизатах смеси и картофельного сока;

- получение сухого корма.

Картофельный сок может быть применен для удобрительных по­ливов сельскохозяйственных уго­дий. Полив картофельным соком позволяет сократить расход хи­мических удобрений на 15-20%. Сок может использоваться также для выращивания дрожжей или других микроорганизмов. ВНИИК ведет разработку мембранной технологии концентрирования картофельного сока с целью по­лучения белкового концентрата.

Оборудование и технологии

О том, какую роль играют два этих компонента для успеха пред­приятия, много говорить не стоит. Отставание в данном случае при­водит к высоким операционным издержкам и, как следствие, по­тере конкурентоспособности на рынке.

Ведущие производители обо­рудования в мире сегодня пред­лагают линии мощностью от 100 до 300 тонн в сутки, что позволя­ет выпускать в год до 5,6 тысячи тонн крахмала. Уровень извлече­ния крахмала из сырья при этом составляет 98%.

Одним из первых предприятий на постсоветском пространстве, установившем в своих цехах обо­рудование такого уровня, стал «Рогозницкий крахмальный за­вод» (занимает ключевое место в списке основных производителей крахмала в Республике Беларусь, выпускает около 40% от всего объема крахмала в стране). Сей­час завод перерабатывает в год около 40 000 тонн сырья и выпу­скает до 5000 тонн продукции (по данным журнала «Продукт.BY» №5 (153), март 2015). На предпри­ятии до минимума сокращен руч­ной труд, всем технологическим процессом - начиная от приемки картофеля и заканчивая упаков­кой готовой продукции - управля­ет один оператор.

Впрочем, прежде чем реко­мендовать российским предпри­ятиям весьма затратный курс на модернизацию, важно понять, на­сколько продукт востребован на рынке.

Андрей Дробязко

- Конечно, мы могли бы вы­пускать крахмал такого же экс­тра-качества, как и европейский. Для этого нужно только закупить шведскую установку для тонкой очистки крахмала, то есть вло­жить в оборудование порядка 50 млн рублей. В Белоруссии, на Рогозницком крахмальном заводе, так и сделали. Мы пока не можем себе этого позволить, расходы не окупятся.

Нужен ли России картофельный крахмал?

Еще в 2007-2011 гг. около 54% всех продаж крахмала в мире при­ходилось на кукурузный крахмал. Вторую по значимости позицию занимал маниоковый (тапиоковый) крахмал (он производится из корнеплодов, но дешевле кар­тофельного и не имеет специфи­ческого запаха, как кукурузный) - около 32%. На долю картофель­ного крахмала оставалось не бо­лее 7%.

Сегодня 80% крахмала, выпу­скаемого в нашей стране, произ­водится из кукурузы. Перспектив­ным считается также направление по производству крахмала из пшеницы и ржи (Россия - зерно­вая держава).

Желающих производить кар­тофельный крахмал становится все меньше, это слишком хло­потно: сырье плохо хранится, его нужно много (сравните: для изго­товления 1,5 тонны кукурузного крахмала требуется всего 1,8 тон­ны кукурузы), само производство носит сезонный характер.

Андрей Дробязко

- В России сегодня произво­дится немного картофельного крахмала, но дефицита этой про­дукции на рынке мы не ощущаем, очереди из покупателей нет. Даже сейчас, когда из-за роста цен на сырье кукурузный крахмал стал дороже картофельного, я не могу сказать, что спрос на последний увеличился.

Возможно, о картофельном крахмале можно просто забыть?

- Когда картофель заканчивает­ся, для ликвидации сезонности ра­боты завода мы запускаем линию по производству зернового крах­мала. Работать с зерном гораздо менее хлопотно, но полностью от­казаться от картофельного крах­мала страна не может, он облада­ет особыми свойствами, важными для многих отраслей промышлен­ности. Необходимо обеспечить также импортозамещение, так как общий объем импорта нативного и модифицированного картофель­ного крахмала довольно высокий - порядка 40 тыс. тонн.

Дмитрий Лукин

По сравнению с другими видами крахмала картофельный имеет наиболее крупные зерна - от 15 до 100 мкм - и содержит наименьшее количество приме­сей. Крахмал, состоящий из круп­ных зерен, отличается более вы­соким качеством. Значительным преимуществом картофельного крахмала перед другими видами крахмалов, вырабатываемых из различных видов крахмалсодержащего сырья, является более высокая желирующая способ­ность, прозрачность его клейстеров и повышенная их вязкость и повышенная реакционноспособность, что особенно важно при по­лучении различных модификаций. В отличие от зерновых крахмалов картофельный крахмал содержит пониженное количество белка и не содержит липидов.

Олег Радин

- Картофельный крахмал в сравнении с другими видами нативных крахмалов обладает мень­шей калорийностью и большим содержанием минеральных ве­ществ. Энергетическая ценность 100 г картофельного крахмала (в ккал/кДж) - 299/1251 (для сравне­ния - кукурузного - 329/1377). Он используется главным образом в пищевых целях (92,6%), в том числе как готовый продукт в роз­ничной торговле (49,4%), в произ­водстве некоторых видов колбас­ных изделий, сосисок и сарделек (18,2%), при выработке фруктово- ягодных киселей (12,3%).

В технических целях крахмал картофельный используется в бу­мажной промышленности (3,7%), спецпроизводствах (1,6%), в дек­стриновом производстве (1%), в химико-фармацевтической про­мышленности в качестве напол­нителя в таблетированных лекар­ственных средствах и присыпках.

ПЕРСПЕКТИВЫ

Есть ли будущее у российской картофелекрахмальной отрасли?

Евгений Иванов, эксперт Ин­ститута конъюнктуры аграрно­го рынка (ИКАР) , отмечает, что ставить точку в истории отрасли рано. Еще несколько лет назад трудно было представить, что наша страна станет крупнейшим экспортером пшеницы. Вполне возможно, что и в производстве картофельного крахмала Россия добьется успехов, хотя это по­требует времени, господдержки и амбициозных игроков на рынке. С этим мнением солидарны и дру­гие специалисты.

Дмитрий Лукин

Для развития картофелекрахмального производства требует­ся разработка отраслевой про­граммы «Картофель и продукты его переработки», потребность в которой обусловливается необ­ходимостью решения вопроса по импортозамещению картофель­ного нативного и модифициро­ванных крахмалов, интересами сельских производителей в сбыте картофеля и важной ролью куль­туры картофеля в севообороте.

При существующем состоянии картофелекрахмального произ­водства для решения проблемы импортозамещения картофель­ного крахмала и его модифика­ций может потребоваться не ме­нее пяти лет.

В пользу перспективности переработки картофеля на крах­мал можно привести весомый аргумент: в странах ЕС в струк­туре сырья объем переработки картофеля сравним с объемами переработки кукурузы и пшени­цы - 30-35%, а в России доля пе­реработки картофеля составляет лишь 5-6%.

Олег Радин

- Самые значительные затраты (65-75%) в структуре себестоимо­сти крахмалопаточной продукции идут на сырье. Исходя из того, что до 75% денежных средств являют­ся заемными, для осуществления закупки предприятия привлекают кредитные ресурсы на срок до 12 месяцев. Для развития отрасли нам необходимо сделать ее более привлекательной: краткосрочные кредиты с пониженной ставкой, курс на инновации отечествен­ных технологий, доведенных до промышленного использования, и решить вопрос с дефицитом квалифицированного персонала.

Впрочем, многое по силам и самим предприятиям. Даже тем, которые ранее никогда не зани­мались производством крахмала: например, агрохолдингам, ищу­щим решения вопроса с пересо­ртом; заводам по производству чипсов и картофельных хлопьев.

Как считает эксперт ИКАР Евгений Иванов, в сегодняшней ситуации этим предприятиям бу­дет легче добиться стабильного положения на рынке крахмала, так как они имеют широкую спе­циализацию и не сконцентриро­ваны на выпуске одного-двух ви­дов товара.

Дмитрий лукин

- В логистических центрах, за­нимающихся подготовкой карто­феля для реализации в торговые сети, при сортировке и очистке клубней образуется до 15-20% некондиционной продукции (по­врежденные, мелкие клубни).

Для предприятия, поставляю­щего в магазины до 50 тыс. тонн картофеля в год, объем неконди­ционного продукта может соста­вить до 5-7 тыс. тонн, из которых можно получить до 1000 тонн крахмала, используя линию по переработке картофеля на крах­мал производительностью 25-50 т/сутки.

Некондиционный картофель образуется также на заводах, пе­рерабатывающих картофель (от 10 до 30 тыс. тонн в год) на сухое пюре, чипсы, картофель фри. При калибровке и инспекции клубней, механической очистке и резке от­ходы картофеля на таких заводах достигают 30%.

Для переработки отходов кар­тофеля на крахмал, исходя из объ­емов от 3 до 10 тыс. тонн в год, на каждом заводе можно установить указанные выше малотоннажные линии по переработке картофеля на крахмал.

Следует отметить, что интерес у сельхозпроизводителей к пере­работке картофеля на крахмал с каждым годом увеличивается.

Дмитрий лукин

- Особенно значительным поток запросов на оборудование в НИИ крахмалопродуктов наблюдался в текущем году, что было вызвано высокой урожайностью картофе­ля в 2015 году. Только за послед­ние 1,5 месяца в наш Институт на­правлены заявки на изготовление картофелекрахмальных линий из Новгородской, Брянской, Кеме­ровской областей.

Если говорить о крупных спе­циализированных предприятиях, то их развитие (как и выход от­расли из кризисного состояния) можно связывать только с нала­живанием производства моди­фицированных (т.е. подвергнутых физической, химической или био­химической обработке для при­обретения специальных свойств) крахмалов, потребность в кото­рых в России постоянно растет.

Андрей Дробязко

-Чтобы зарабатывать на произ­водстве картофельного крахмала, нужно выпускать модифицирован­ный крахмал. Россия закупает по­рядка 80 тыс. тонн модифициро­ванного крахмала ежегодно, при средней стоимости не 32 руб. за 1 кг как за нативный, а за 90 руб. Но для открытия такого производства нужны отечественные технологии и оборудование, а зарубежные стоят очень дорого.

Олег Радин

- Среди основных поставщиков можно выделить Республику Бе­ларусь и страны Европейского Со­юза. Наиболее крупными произво­дителями в ЕС являются:

- Кооператив производителей картофеля AVEBE, год основа­ния 1919 (Нидерланды, http:// www.avebe.com/), является ми­ровым лидером по производ­ству картофельного крахмала, с объемом продаж на 560 млн и чистой прибылью 11,8 млн на 2014 год.

- Кооператив производителей картофеля KMC KARTOFFEL MELCENTRALEN, год основа­ния 1933 (Дания, http://www. kmc.dk/), с объемом продаж 127 млн и чистой прибылью 18,8 млн на 2014 год.

- Частная компания EMSLAND GROUP, год основания 1928 (Германия, http://www.emsland-group.de/), крупнейший произ­водитель картофельного крах­мала в Германии с объемом продаж 520 млн на 2014 год.

К сожалению, на данный мо­мент ни одно российское предпри­ятие, производящее картофель­ный крахмал, не может сравниться с вышеуказанными компаниями.

Дмитрий Лукин

- В настоящее время в Рос­сии вырабатывается порядка 25 тыс. тонн модифицированных крахмалов на шести заводах - в основном, из кукурузного крах­мала, имеющего по сравнению с картофельным более низкую сто­имость. Производство 10 видов модифицированного картофель­ного крахмала (окисленный, фос­фатный, ацетатный, катионный, расщепленный, растворимый, адипатный, набухающий, экстру- зионный) впервые было освоено и вырабатывалось в течение дли­тельного времени на Климовском крахмальном заводе, однако в 90-е годы это производство было приостановлено из-за банкрот­ства завода.

Чтобы выпускать конкуренто­способную продукцию, требуется разработка наукоемких техноло­гий новых видов модификаций крахмалов, над которыми сейчас работают ученые ВНИИ крахмало- продуктов, однако сил одних крах­мальщиков недостаточно.

Дело в том, что для модифи­кации крахмала требуется ряд химических реагентов, которые в России не выпускаются, а также использование специализирован­ных сортов картофеля с высоким содержанием амилопектина или амилозы, которые в России не про­изводятся. Поэтому здесь требу­ется привлечение селекционеров картофеля, ученых химической промышленности и отраслей-по­требителей. Это обстоятельство также требует своего отражения при разработке указанной выше отраслевой программы развития производства по переработке кар­тофеля.

Модифицированный крахмал эксперты называют стратегиче­ским продуктом, поэтому разви­тие производства различных ви­дов модификаций крахмала, этого удивительного по своему много­образию свойств полимера, соз­данного самой природой, должно быть уделено особое внимание ученых и специалистов как крах- малопаточной, так и смежных от­раслей.

От успешного реализации этой задачи во многом зависит буду­щее отечественного картофеле- крахмального производства.

Крахмал картофельный. Производство картофельного крахмала, технология

Основная задача производства картофельного крахмала - максимальное извлечение крахмала путем разрыва наибольшего числа клеток клубня и дальнейшая очистка крахмальных зерен от нерастворимых и растворимых примесей. Весь процесс такого производства складывается главным образом из механических операций и основан на двух свойствах зерен крахмала: нерастворимости их в холодной воде и малых размерах при сравнительно большой плотности.

Рассмотрим схему получения сырого картофельного крахмала.

Клубни картофеля хорошо отмывают от почвы в специальных мойках, отделяя при этом солому, камни и другие загрязнения. Чистые клубни измельчают на терках или измельчающих машинах ударного действия. Полученную кашку обрабатывают на осадительных центрифугах для получения концентрированного клеточного сока. Кашку после центрифуг разбавляют жидким крахмальным молоком с сит, на которых промывалась мелкая мезга, и направляют на два первых сита, последовательно отмывающих крахмал от мезги.

С сит кашку направляют на окончательное истирание во вторую измельчающую машину, отмывают от свободного крахмала, а полученную мезгу направляют на механическое обезвоживание и использование в качестве корма. На последнее промывное сито для мезги поступает возвратная производственная вода после промывания крахмала.

Крахмальное молоко, полученное после промывания кашки поступает для отделения соковой воды на шнековые (осадительные) центрифуги. Соковую воду удаляют в ловушки, а сырой крахмал, разбавленный свежей водой, в виде молока направляют на рафинирование в специальных ситовых аппаратах с тонкой капроновой сеткой, отделяющей мелкие частички мезги. Мелкую мезгу обычно отдельно промывают также на ситах с капроновой сеткой, и полученное жидкое крахмальное молоко направляют для разбавления кашки после второго выделения клеточного сока. Мезгу используют при производстве корма.

В рафинированном крахмальном молоке еще содержатся в небольшом количестве остатки растворимых веществ и мельчайших: частичек мезги. Поэтому его направляют на операцию окончательной очистки - промывание в непрерывно действующих гидроциклонных станциях. Здесь получают чистый сырой крахмал и часть крахмала с пониженным качеством. Последний перерабатывают отдельно для получения крахмала низких сортов или после тщательной дополнительной очистки возвращают в основную схему перед рафинированием крахмального молока.

Качество сырого картофельного крахмала должно соответствовать требованиям отраслевого стандарта ОСТ-18-158-74. В соответствии с этим стандартом различают две марки сырого крахмала по содержанию в нем влаги: А (38-40%) и Б (50-52%). Кроме того, по качеству крахмал каждой марки подразделяют на три сорта - I, II и III . Крахмал I и II сорта должен иметь однородный белый цвет и запах, свойственный крахмалу (не допускается наличие постороннего запаха). Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок и вкраплений. В нем допускается слабо-кислый, но незатхлый запах.

Вследствие высокой влажности (38-52%) сырой картофельный крахмал является полуфабрикатом, и его перерабатывают, получая такие виды готовой продукции, как сухой крахмал, бескислотные декстрины, модифицированные крахмалы, крахмальное саго, различные патоки, глюкоза.

Для получения высококачественной готовой продукции хорошее качество сырья (сырого картофеля) имеет очень большое, а иногда и решающее значение. Белый цвет крахмала важен при применении его как вспомогательного материала в текстильной, бумажной, полиграфической, пищевой и друшх отраслях промышленности. Большое значение для многих производств имеет вязкость крахмального клейстера, получаемого при нагревании смеси крахмала с водой. Особенностью картофельного крахмала, отличающей его от многих других крахмалов, является высокая начальная вязкость крахмального клейстера. Однако при неправильном ведении технологического процесса вязкость такого клейстера может сильно уменьшиться. Главное влияние на это оказывают длительное пребывание крахмальных зерен в воде, содержащей значительную концентрацию клеточного сока, наличие растворенных солей кальция и магния (жесткость воды) и некоторые другие факторы. Сырой крахмал сохраняется плохо из-за высокого содержания влаги. Поэтому сразу после выработки целесообразно обезвоживать его (на центрифугах), а затем или немедленно высушить или перерабатывать для получения других видов готовой продукции.

Выход крахмала больше всего зависит от крахмалистости картофеля и качества его измельчения. Поскольку, картофель теряет при хранении значительное количество крахмала, его перерабатывают как можно быстрее, не допуская хранения в весенние месяцы. Поэтому обычный сезон переработки картофеля продолжается 180-200 дней - с сентября по март. В весенне-летние месяцы картофель перерабатывают со значительно худшими показателями. Следует стремиться довести длительность сезона переработки до 120 дней.

Кукурузный крахмал. Технология производства кукурузного крахмала

Целью процесса производства сырого кукурузного крахмала является максимальное извлечение этого полисахарида из зерна в возможно более чистом виде и с минимальным изменением его природных свойств, проведение эффективного разделения и подготовки к переработке других ценных составных частей зерна, зародыша, оболочек, белковых веществ и растворимых соединений.

Эта цель достигается в производстве путем использования следующих методов воздействия на зерно и промежуточные продукты, получаемые при его переработке:

химического, физического и биологического с целью размягчения зерна в процессе замачивания для облегчения последующего разделения его на компоненты;

многоступенчатого мокрого измельчения зерна с сохранением целого зародыша, минимальным разрушением оболочек зерна и максимальным освобождением из клеток зерен крахмала;

выделения и промывания зародыша и оболочек мокрым ситованием;

разделения разных по плотности и размеру частиц белка и зерен крахмала под действием центробежных сил с помощью быстроходных центробежных сепараторов.

В производстве кукурузного крахмала протекают различные микробиологические процессы. В одном случае, при замачивании зерна, направленное молочнокислое брожение не только не мешает, но и помогает производству, однако в других, например при измельчении зерна, ситовании и разделении крахмала и белка, развитие микрофлоры затрудняет работу, ухудшает качество готовой продукции.

Производство кукурузного крахмала включает следующие основные технологические операция (схема):

замачивание зерна в теплом растворе разбавленной сернистой кислоты с целью размягчения зерна и удаления из него основной части растворимых веществ;

дробление замоченного зерна с целью выделения зародыша;

выделение и промывание зародыша;

тонкое мокрое измельчение зерновой кашки для освобождения связанных зерен крахмала, заключенных в клетках эндосперма;

выделение из крахмальной суспензии частиц оболочек зерна и стенок клеток эндосперма, отделение от них свободного крахмала промыванием и мокрым ситованием;

разделение крахмало-белковой суспензии с целью выделения взвешенных белковых веществ;

промывание крахмала для очистки его от остатка растворенных в основном азотистых веществ.

http://carbofood.ru/starch-technology/