Отмыл крахмал от клейковины

Клейковина представляет собой резинообразную клейкую плотную массу, которая остается в руках при отмывании пшеничного теста; при этом с водой уходят крахмал и частицы отрубей. Клейковина состоит в основном из белков, а также небольшого количества крахмала, прочно удерживаемого белками, клетчатки, жиров и минеральных веществ. Наиболее ценны белки пшеницы глиадин и глютенин (от французского слова глютен — клейковина), обладающие способностью набухать и образовывать клейковину.

Хлебопекарные качества пшеничной муки в основном зависят от содержания клейковины и ее деформирующей способности (упругости и растяжимости).

На количество и качество сырой клейковины, отмываемой из пшеничного теста, влияют: температура воды, время отлежки комочка теста и клейковины. Поэтому в методике определения количества и качества сырой клейковины в зерне пшеницы предусмотрено строгое соблюдение этих и других условий.

Количество клейковины. Определяют следующим образом. Навеску зерна массой 50 г, выделенную из среднего образца с помощью делителя или вручную, очищают от сорной примеси, за исключением испорченных зерен пшеницы, ржи и ячменя, и размалывают на лабораторной мельнице так, чтобы при просеивании через проволочное сито № 067 остаток на нем размолотого зерна не превышал 2%, а проход через капроновое или шелковое сито № 38 составлял не менее 40%.

Если остаток на сите № 067 составит более 2% или проход через капроновое или шелковое сито № 38 составит менее 40%, проводят дополнительный размол продуктов, оставшихся на ситах. Продолжительность просеивания не менее 1 мин. Для очистки капроновых или шелковых сит во время просеивания применяют 4-5 резиновых кружков, которые помещают на сито. Диаметр кружков около 1 см, толщина 0,3 см. Если исследуемое зерно имеет влажность выше 18%, то необходимо навеску зерна перед

размолом подсушить до влажности не более 18% при комнатной температуре или в термостате (сушильном шкафу) при температуре не выше 50°С.

Из размолотого зерна (шрота) после тщательного перемешивания выделяют навеску массой 25 г или более с таким расчетом, чтобы выход сырой клейковины был не менее 4 г. Щрот помещают в фарфоровую ступку или чашку и заливают водой, температура которой должна быть 18±2°С.

Количество воды для замеса теста в зависимости от массы навески должно быть следующее.

При помощи пестика или шпателя замешивают тесто до тех пор, пока оно не станет однородным. Приставшие к пестику и ступке (или шпателю и чашке) частицы теста очищают ножом и присоединяют к куску теста. По окончании замеса полученное тесто хорошо проминают руками, скатывают в виде шара, кладут в чашку, прикрывают стеклом и оставляют на 20 мин для того, чтобы все частицы размолотого зерна равномерно пропитались водой и белки, образующие клейковину, набухли. Затем осторожно отмывают клейковину.

Клейковину отмывают под слабой струей воды (температура воды 18±2°С) над густым шелковым или капроновым ситом. Сначала отмывание ведут осторожно, чтобы вместе с крахмалом и оболочками не оторвались кусочки клейковины, а когда большая часть крахмала и оболочек будет отмыта, промывание можно вести энергичнее. Оторвавшиеся кусочки клейковины тщательно собирают с сита и присоединяют к общей массе клейковины. Допускается отмывать клейковину в большой чашке или в тазу, куда наливают не менее 2 л воды с температурой 18±2°С. Тесто опускают в воду и, разминая его пальцами, начинают отмывать крахмал и частицы оболочек.

Промывную воду по мере накопления в ней отмытого крахмала и частиц оболочек меняют 3-4 раза, причем каждый раз ее процеживают через густое шелковое или капроновое сито для удаления случайно оторвавшихся кусочков клейковины. Последние собирают с сита и присоединяют к общей массе клейковины.

Отмывание ведут до тех пор, пока оболочки не будут почти полностью отмыты и вода, стекающая при отжимании клейковины, не станет почти прозрачной (без мути).

Отмывать клейковину из зерна морозобойного, проросшего или поврежденного клопами-черепашками следует более медленно и осторожно, особенно в первой стадии.

Для установления полноты отмывания клейковины применяют йодную пробу на крахмал. Для этого к выжатой из отмытой клейковины капле воды добавляют каплю раствора йода в йодистом калии (0,2 г йодистого калия и 0,1 г кристаллического йода растворяются в 100 мл дистиллированной воды). Отсутствие окрашивания в синий цвет указывает на полное удаление крахмала.

Применяют также и следующий способ: в чистую воду, налитую в хорошо вымытый стакан, выжимают из клейковины 2-3 капли промывной воды. Отсутствие помутнения указывает на полноту удаления крахмала из клейковины. Отмытую клейковину хорошо отжимают руками от излишней воды. Отжимают клейковину всегда одинаковым приемом: между ладонями, вытирая их время от времени сухим полотенцем. При этом клейковину несколько раз выворачивают пальцами, пока она не начнет прилипать к рукам.

Отжатую клейковину взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г. После первого взвешивания клейковину промывают еще в течение 2-3 мин под струей воды, вновь отжимают и взвешивают. Если разница между двумя взвешиваниями не превышает ±0,1 г, отмывание считается законченным. Количество сырой клейковины выражают в процентах к навеске измельченного зерна. Результаты определения содержания сырой клейковины в документах о качестве зерна (сертификатах и удостоверениях) проставляют с точностью до 1,0%.

Допустимая норма отклонения при контрольных и арбитражных определениях количества сырой клейковины должна быть не более ±2%.

При определении количества клейковины описанным выше методом не исключено влияние субъективности определения и, кроме того, затрачивается много времени (около часа). Однако ни один из созданных до настоящего времени приборов для отмывания клейковины не является

достаточно удовлетворительным, в особенности при отмывании клейковины, имеющей отклонения от норм по качеству. В последнее время при определении количества и качества клейковины для механизации и ускорения этого процесса применяются новые приспособления и устройства: ДВЛ-3 — дозатор воды лабораторный, предназначенный для механизации дозирования воды в процессе замеса теста; ТЛ-1 -тестомесилка лабораторная для механизации замеса теста при отмывании клейковины; МОК — устройство для отмывания клейковины в пшеничной муке или шроте, полученном из зерна.

Дозатор воды ДВЛ-3 (рис. 37). Лабораторный прибор предназначен для механизированного дозирования воды в процессе замеса теста при определении количества и качества клейковины пшеницы. *

Дозирование воды рассчитано на 13-20 мл. Мерный цилиндр-шприц «Рекорд» имеет емкость 20 мл.

Рис. 37. Дозатор воды ДВЛ-3: 1 — корпус; 2 — ползун; 3 — оцифрованный лимб; 4 — переключатель доз, 5 — дренажная трубка; 6 — шприц; 7 — тройник-насадка; 8 — втулка; 9 — привод.

Принцип работы прибора основан на создании периодического разрежения и избыточного давления в мерном цилиндре (принцип поршневого насоса).

При повороте ручки до отказа поршень шприца перемещается вниз, в результате чего создается давление, которое закрывает впускной клапан и открывает выпускной. Поршень перемещается вниз до соприкосновения с дном шприца.

Вода через открытый выпускной клапан поступает в дежу.

Тестомесилка лабораторная ТЛ-1 (рис. 38). Предназначена для механизации замеса теста при определении количества и качества клейковины.

Рис. 38. Тестомесилка ТЛ-1: 1 — корпус; 2 — задатчик времени; 3 — панель управления; 4 — электропанель; 5 — дежа; 6 — блокировка; 7 — головка; 8 — шкив; 9 — кожух; 10 — шкив-маховик; 11 — привод.

Принцип работы тестомесилки заключается в следующем. В дежу помещают требуемое количество муки и воды. Замес теста происходит в результате смешивания помещенной в дежу муки и воды при помощи вращающейся головки, состоящей из корпуса, вала, зубчатки передачи, водила, двух вилок и кожуха. Подготовка приборов ДВЛ-3 и ТЛ-1 к работе и порядок работы изложены в прилагаемой к прибору инструкции.

Главная
страница/ Технология пшеничного крахмала и клейковины

Технология производства пшеничного крахмала и клейковины при переработке зерна пшеницы или муки — не одна, их существует множество … в зависимости от применяемого оборудования.

Эволюция развития технологии пшеничного крахмала шла следующим образом

В последние годы прошлого века века доминирующей являются технологии финской фирмы «Raisio Tehtaat» (разработка фирм «Аlfa-Laval» и «Vehno Со»), конкурируют с ней компания «Westfalia Separator AG» и компания «Flottweg»

Принципиальная технологическая схема переработки пшеничной муки на крахмал и клейковину представлена на рисунке.

Несмотря на высокий технический
уровень оборудования, применяемого в этих технологиях, и получение высоких выходов
клейковины и А-крахмала (крахмала I-го сорта) , недостатками этих схем являются

.

Смесь побочных продуктов крахмального производства — мезги, пентозанов и Б-крахмала (крахмала II-го сорта) — после
концентрирования и уваривания направляют на кормовые цели, что лишь частично
решает проблему утилизации сточных вод.

Предпочтительнее и
экономически целесообразнее смесь побочных продуктов от производства крахмала и клейковины направлять на дальнейшую переработку на Спиртовый завод или на производство кормовых дрожжей .

В ХХ веке в России в ВНИИ крахмалопродуктов была создана
оригинальная технология переработки пшеничной муки с использованием для промывки крахмала от глютена и последующего выделения клейковины/глютена на гидроциклонной установке/ батарее гидроциклонов.

Применение гидроциклонной установки для промывки крахмала от глютена обусловлено тем, что в гидроциклонах происходит интенсивное
укрупнение частиц (комочков) клейковины.

Однако ведущие производители сепараторного оборудования (АльфаЛаваль, Вестфалия сепаратор, Флоттвег) уже сегодня предлагают заменить промывку крахмала в батарее гидроциклонов на промывку крахмала на двух шнековых центрифугах (см. след. главу ниже).

Напомню, что в более ранних версиях, когда колбаса была по 2 рубля 20 коп., для промывки крахмала от глютена использовались последовательно три барабанных вакуумных фильтра, т.е. сепараторную станцию и батарею гидроциклонов заменяли барабанные вакуум-фильтры. Промывание крахмала на барабанных вакуум-фильтрах (на этой схеме не показано) производилось трехкратное и противоточное с последовательным разбавлением крахмала фильтратом и водой. При последней фильтрации крахмал промывался чистой горячей водой (65-70’С). Цель промывания — это удаление из крахмала большей части растворимих азотистых и иных примесей. Для этого крахмал разводится в молоко до 27-32 гр Брикс и подается в корыто вакуум-фильтра. В фильтре жидкая фаза отфильтровывается, а осевший на поверхности барабана крахмал обильно орошается теплой водой или промоем. Вследствие разряжения в секциях вакуум-фильтра вода, орошающая крахмал, проходит через капиляры крахмальной лепешки, очищая тем самым крахмал от всяких растворимых примесей.

Иногда вместо барабанных вакуум-фильтров для промывки крахмала от глютена применяли дисковые (производства завода «Большевик»), у этих фильтров поверхность фильтрации образована дисками, состоящими из отдельных секторов. При одинаковых габаритах дисковые вакуум-фильтры имеют большую поверхность фильтрации, чем барабанные. Однако в дисковых фильтрах условия для промывания и съема фильтрационного осадка хуже, чем у барабанных фильтров.

Схема барабанной вакуум-фильтрационной установки для промывки крахмала показана на рисунке ниже.

Вакуум фильтр 1 соединен с двумя вакуум-сборниками 2 и 3 для фильтрата и промоя. Сборники соединены через пеноловушку 6 с барометрическим конденсатором 7. Барометрический конденсатор через ловушку 8 соединен с вакуум насосом 9. Вакуум-насос создает разряжение в системе, в результате чего фильтрат и промой поступают в вакуум-сборники, отсюда они насосами 4 и 5 откачиваются для дальнейшего использования. Вакуум-сборник (см рис) снабжен поплавком 1, связанным с автоматическим клапаном 2. Если насосы не успевают откачивать фильтрат из сборника , то наполняя сборник фильтрат поднимает поплавок. Поплавок воздействуя на клапан соединяет сборник с атмосферой. Давление в сборнике повышается, в результате чего скорость фильтрации уменьшается и уровень жидкости в сборнике понижается. В сборниках может образовываться пена, при попадании пены в конденсатор нарушается работа всей установки. Поэтому сборники соединяют с пеноловушкой 6. В пеноловушку через форсунки подается вода для уничтожения пены. Высокая производительность вакуум-фильтра может быть достигнута при максимальном разряжении в системе.

Толщину слоя осадка на барабанном вакуум-фильтре поддерживают в пределах 8-10 мм. Это достигается путем подбора числа оборотов барабана. Фильтры изготавливают с углом погружения барабана 120-130°, и поэтому активная поверхность фильтрации составляет 35% от общей поверхности барабана. На фильтрах имеются приспособления для затирания трещин в осадке, через которые уходит вакуум. Производительность фильтра зависит от содержания твердой фазы в суспензии. Поэтому плотность крахмального молока должна быть максимальной 27-32 гр. Брикс. Производительность зависит также от вязкости фильтрата.

Так как вязкость уменьшается при повышении температуры, то суспензию следует подогревать до предела, допускаемого условиями технологии (не свыше температуры набухания крахмала, обычно не свыше 50-55 °C.

Чтобы максимально использовать активную поверхность фильтра, крахмальное молоко в корыте должно находиться на уровне чересной трубы и фильтровальная ткань должна быть в хорошем состоянии.

Если в осадке образуются трещины, которые не позволяют правльно вести процесс, то следует уменьшить разряжение и выяснить причины их образования. Вода, подаваемая для промывания, должна равномерно и в необходимом количестве орошать крахмал. Не допускается стекания излишней воды в корыто вакуум-фильтра.

При монтаже вакуум-фильтров нужно стремиться к уменьшению длины воздуховодов. Для этого воздушные насосы необходимо устанавливать на верхних этажах, поближе к барометрическому конденсатору

Правильный выбор фильтровальной ткани может значительно улучшить работу фильтра как с качественной, так и с количественной стороны. Исследования, проведенные с хлопчатобумажными тканями, показали, что забиваемость ткани осадком, скорость фильтрации, и долговечность работы ткани зависят от сорта ткани и соответствии ее для фильтрации данной суспензии. Так, например, диагональ позволяет получить во много раз большую скорость фильтрации , чем при фильтрации через холст из льна или пеньки. При применении хлопчатобумажного полотна скорость фильтрации увеличивается в 1,22 раза по сравнению с применением диагонали.

Таким образом, подбирая наиболее подходящую ткань, можно значительно увеличить производительность барабанного вакуум-фильтра , уменьшить влажность крахмала, и, следовательно, создать лучшие условия для его промывки.

Вакуум-фильтры применяют также для обезвоживания глютена после отстойников. Так как зерна глютена более мелкие, чем зерна крахмала (1-2 мк), то слой осадка на поверхности фильтра получается тонкий. Это значительно сокращает производительность вакуум-фильтров. Этим объясняется и высокое сопротивление фильтрующей ткани, поры которой быстро забиваются и требуют частой промывки. При обезвоживании глютена на вакуум фильтрах влажность его понижается на 29-30%, т.е. с 88-94 до 59-64%. В глютене содержится некоторое количество зерен крахмала, размер которых больше зерен глютена, поэтому сопротивление при фильтрации будет тем меньше, чем больше крахмала в глютене.

В вакуум-фильтрах глютен не промывается, поэтому фильтры могут работать с большим углом погружения барабана в суспензию. Толщина осадка глютена на поверхности фильтра 3-5 мм, глютен снимается с фильтра при помощи резинового валика, плотно прилегающего к поверхности фильтра.

В последее время на рынке появились диатомитовые (перлитовые) барабанные вакуум-фильтры различной производительности. Все чаше барабанные вакуум-фильтры заменяют системами тангенциальной фильтрации CROSS-FLOW или динамической CROSS-FLOW фильтрацией на керамических вращающихся фильтрах.

Описание и функционирование
технологии пшеничного крахмала и клейковины при переработке пшеничной муки.

Линия переработки пшеничной муки на крахмал и
клейковину производительностью 25 тонн/сутки по муке включает:

• участок подготовки водно-мучной
суспензии;

• участок образования сырой
клейковины/глютена;

• отделение очистки крахмальной
суспензии от растворимых веществ и белка/глютена;

• отделение сушки клейковины/глютена;

• участок подготовки клейковины к
складированию.

Согласно технологической схеме,
очищенная от примесей пшеничная мука поступает из элеватора в бункер 7, оборудованный виброднищем, откуда
винтовым конвейером 2 подается в смеситель 3, где смешивается с водой
Т=35…40°С, образуя водно-мучную суспензию концентрацией
32-35% СВ, которая направляется в диспергатор 4, действующий непрерывно.
Ротор и статор диспергатора Ш5-ПДЦ-2 с частотой вращения вала 1500 об/мин имеют
радиальные шлицевые отверстия и угол наклона турбинок 45°.

Свежая горячая вода поступает из
напорных сборников 6, 6 а. Из диспергатора 4 насосом 5 под
давлением 0,35-0,4 МПа водно-мучная суспензия подается на трехступенчатую
установку гидроциклонов 7. После ее первой ступени
в сборник 9 непрерывно поступает теплая вода (30…35°С) в таком количестве,
чтобы концентрация суспензии находилась на уровне 16-18% СВ. В процессе
обработки на гидроциклонах в ней образуются частицы клейковины, которые затем
превращаются в крупные конгломераты.

Полученная смесь из гидроциклона 7
Ш самотеком поступает на сито дуговое 8, где разделяется на фракции:
крахмальную суспензию и сырую клейковину в виде конгломератов. Сырая клейковина (т.е. глютен)
направляется на дуговое сито 11, затем на
шнек-водоотделитель 13, которым клейковина влажностью
60-65% загружается в пневматическую сушилку 31. Отсюда часть сухой
клейковины возвращается в смеситель, куда поступает сырая клейковина. В процессе
рециркуляции обеспечивается требуемая влажность конечного продукта. Высушенная
клейковина просеивается на центробежном бурате 32 и из надвесового
сборника 33 подается на весы полуавтоматические 34, затем
затаривается в мешки, которые зашиваются на мешкозашивочной машине 35.
Клейковина в мешках складируется на поддонах. Для улавливания пыли используется
рукавный фильтр типа РВЦ 36 с глушителем 37. Для создания
необходимого давления в пневмосистеме очищения воздуха предусмотрен вентилятор
35.

Крахмальная суспензия с дуговых сит 8, 11 самотеком поступает в сборник
12, из которого насосом 12а откачивается в сборник 75, а далее
насосом
16 —

на
дуговое сито 17, где отделяется и одновременно
промывается мезга, для чего на ситовую поверхность из напорного сборника
подается процессовая вода. Далее крахмальная суспензия дважды обрабатывается на
шнековых центрифугах 22 и 27 для удаления белка и растворимых
веществ. Концентрация суспензии, поступающей на первую ступень центрифуги 22,
должна составлять не менее 10% СВ, а сходов с нее: сгущенного — не менее 36,
жидкого — не более 3,5% СВ.

Сгущенный сход с шнековой центрифуги разбавляется свежей
водой в сборнике 25, из которого насосом 26 подается на следующую центрифугу II ступени 27. Густой сход с нее — т.е. А-Крахмал — направляется на сушку в пневматическую сушилку.

Оборудование и процесс сушки пшеничного крахмала аналогичны процессу сушки
картофельного крахмала.

Жидкий
сход с центрифуги 22 насосом 24 подается на шнековую центрифугу 27а, где из него
выделяется Б-крахмал (второго сорта), который транспортируется совместно с
мезгой на утилизацию.

.

.

Основные характеристики сырья и готовой продукции при переработке пшеничной муки на крахмал

Пшеничная мука I и II сортов с высокими хлебопекарными является cырьем для производства сухой
клейковины свойствами, упругой и эластичной клейковиной. Качество пшеничной муки
характеризуется следующими показателями:

• массовая доля сухих веществ, %,
не менее — 85,0;

• массовая доля клейковины сырой,
%, не менее — 30,0;

• массовая доля крахмала, %, не
менее — 68,0.

Пшеничный сухой крахмал
вырабатывается в соответствии с отраслевой НД и должен соответствовать следующим
показателям:

• запах — без постороннего запаха;

• цвет — белый, белый с желтоватым
оттенком в зависимости от сорта;

• вкус — соответствующий
пшеничному крахмалу;

• массовая доля влаги, %, не
более-13;

• массовая доля золы, % СВ —
0,20-0,50 (в зависимости от сорта);

• массовая доля протеина (N х 5,7) в
пересчете на АСВ, %, не более — 5,0;

• прочие показатели.

Качество сухой клейковины по ГОСТ Р 31934-2012 Глютен пшеничный. Технические условия :

Действующий Настоящий стандарт распространяется на пшеничный глютен, получаемый при комплексной переработке зерна пшеницы.

Пшеничный глютен применяют в различных отраслях пищевой промышленности, на предприятиях общественного питания, в производстве кормов для домашних и сельскохозяйственных животных

массовая доля влаги, %, не более — 10;

Новая схема производства пшеничного крахмала и клейковины при переработке пшеничной муки (короткозамкнутый процесс).

В процессе производства пшеничного крахмала получаются отходы: экстракт (замочная вода), мезга и глютен (клейковина).

В настоящее время производство крахмала из пшеницы организовано по короткозамкнутой схеме, разработанной ЦНИИКППом ещё в 1956-1959 годах. По этой схеме потери сухого вещества зерна снижаются на 1-2%
и значительно увеличивается выход крахмала 65-67%

Очищенное зерно замачивают в замочных чанах, соединённых в диффузионную батарею 1, в течение 36-48 часов при температуре 48-50 °С. Перед выгрузкой зерно обрабатывают сернистойыв кислотой с содержанием 0,25% сернистого ангидрида, а затем промывной водой с температурой 45 °С. Замочная вода (экстракт) периодически отбирается из чана с свежезагруженным зерном.

Замоченное зерно подвергают двухкратному дроблению. Кашка, освобожденная от молока, подается для окончательного измельчения на жернова 5, затем кашка обезвоживается на вакуум-фильтрах 6 — основном узле в схеме. Фильтрат с вакуум-фильтров 6 после отделения крахмала на гидроциклонной 7 и подогрева до 47 °С на решофере 8 подается на замочную батарею 1, где используется как промывная вода. Вода после промывки зерна подается в башню 2, где насыщается серным ангидридом и в виде кислоты подается на замочку.

В процессе отцеживания на вакуум-фильтрах из кашки отделяется 65-75% растворимых веществ зерна, которые и переходят в фильтрат, возвращаемый на замочку.