Škrobové výrobky so sladkou chuťou sa získavajú pomocou schopnosti škrobu scukornatieť pôsobením kyselín a enzýmov. Pri kyslej hydrolýze škrobu pôsobením vodíkových iónov dochádza k prerušeniu a-1,4- a a-1,6-glykozidových väzieb. V mieste prasknutia tvorí vodíkový atóm vody s kyslíkom glykozidického mostíka aldehydovú skupinu v poloacetálovej forme na prvom uhlíkovom atóme glukózového zvyšku. S nárastom počtu prestávok sa zvyšuje redukčná schopnosť hydrolyzátov. Konečným produktom kyslej hydrolýzy škrobu je glukóza. Vyjadruje sa konverzia škrobu na glukózu všeobecná rovnica: V závislosti od podmienok a trvania kyslej hydrolýzy sa získajú hydrolyzáty škrobu, líšiace sa zložením sacharidov: obsahom dextrínov, tetra- a trisacharidov, maltózy, glukózy.

Škrobové hydrolyzáty s vysokým GE sú sladšie, hygroskopické, zvyšujú osmotický tlak majú konzervačný účinok. Hydrolyzáty s nízkym HE sa vyznačujú vysokou viskozitou, antikryštalizačným účinkom a sú schopné stabilizovať peny a emulzie.

Všetko je momentálne väčšiu hodnotu získava hydrolýzou škrobu s použitím enzýmov. Konajú špecifickým spôsobom. Preto sa získajú hydrolyzáty s daným zložením sacharidov. Škrobové hydrolyzáty sa získavajú aj kombinovanou kyslo-enzymatickou metódou.

Všeobecné štádiá výroby škrobových hydrolyzátov sú: príprava škrobu na spracovanie - pranie, čistenie od nečistôt; hydrolýza škrobu - želatinizácia, skvapalnenie a sacharifikácia do požadovaného štádia (kontroluje sa jódovým testom); neutralizácia kyseliny alebo inaktivácia enzýmov; čistenie hydrolyzátov od nerozpustných a rozpustných nečistôt vrátane farbív; koncentrácia - odparovanie produktov získaných v kvapalnej forme, odparovanie a sušenie alebo kryštalizácia práškových produktov.

škrobová melasa

Škrobový sirup sa vyrába z obilného a zemiakového škrobu.

Melasa je produktom neúplnej hydrolýzy škrobu; je sladká hustá, veľmi viskózna kvapalina, bezfarebná alebo so žltkastým nádychom. Melasa je jednou z hlavných surovín na výrobu cukroviniek, používa sa na prípravu komerčných sirupov, v pekárstve. Hlavné látky, ktoré tvoria melasu: dextríny, glukóza, maltóza. Redukčná schopnosť melasy je spôsobená glukózou a maltózou. Sladkosť melasy a jej hygroskopickosť závisia od obsahu glukózy. Melasa, v ktorej sú redukčné látky vo väčšej miere zastúpené maltózou, je menej hygroskopická. Čím viac dextrínov je v melase, tým vyššia je jej viskozita a schopnosť oddialiť kryštalizáciu cukrov.

V závislosti od účelu sa melasa vyrába nízkoscukornatená, s priemerným stupňom sacharifikácie škrobu - karamel a vysoko sacharifikovaná - glukóza. Hmotnostný podiel redukujúcich látok (v sušine, %) v melase: nízkosacharifikovaná - 30-34, karamel - 34-44 a glukóza s vysokým obsahom cukru - 44-60.

V cukrárskom priemysle sa z melasy so zníženým obsahom glukózy vyrábajú výrobky, ktoré ľahko absorbujú vlhkosť z prostredia - karamel, chalva, a s vysokou - na výrobky, ktoré pri skladovaní rýchlo schnú - rúž, šľahané sladkosti, sušienky, atď a kvalitu melasy výrazne ovplyvňuje spôsob hydrolýzy škrobu.

Kyslá hydrolýza melasy. Pri príjme melasy hydrolýza škrobu pôsobením o kyseliny chlorovodíkovej uskutočnené pri pretlaku a teplote asi 140 °C.

Nízkosacharidová kyslá hydrolytická melasa spolu s glukózou obsahuje vysokomolekulárne dextríny rôznej miere polymerizácie, vrátane tých, ktoré sa približujú vlastnostiam škrobu. Takéto dextríny sú schopné rýchlej retrogradácie. Melasa ľahko stráca priehľadnosť, má mliečnu farbu. Jeho vysoká viskozita a lepivosť sťažujú výrobu karamelu.

Pri hlbšej kyslej hydrolýze škrobu spolu s jeho sacharifikáciou dochádza k vedľajším reakciám reverzie a rozkladu glukózy. Reverzia glukózy - reverzibilný proces jeho polymerizácia za vzniku najmä disacharidov - gentiobiózy, izomaltózy a iných, ako aj trisacharidov a zložitejších oligosacharidov: V škrobových hydrolyzátoch môžu byť produkty reverzie glukózy 5 % alebo viac. Odďaľujú kryštalizáciu sacharózy v cukrových sirupoch zvýšením rozpustnosti zmesi cukrov.

K rozkladu glukózy pri hydrolýze škrobu dochádza v dôsledku kyslej reakcie média a vysokej teploty. Za týchto podmienok je možná dehydratácia glukózy. Keď sa od glukózy oddelia tri molekuly vody, vznikne hydroxymetylfurfural – nestabilný

zlúčenina schopná rozkladu na levulínové a kyselina mravčia. Pri polymerizácii hydroxymetylfurfuralu vznikajú žltohnedé farbivá.

Produkty rozkladu glukózy, ktoré sa hromadia v melase, zhoršujú jej zloženie, farbu a zvyšujú hygroskopickosť. V melase bol zistený obsah 0,002-0,008 % hydroxymetylfurfuralu. Nečistoty prítomné v škrobe podporujú vysokú teplotu a iné vedľajšie reakcie za vzniku tmavo sfarbených zlúčenín. Melasa uvarená vo vákuovom prístroji na 78 % pevných látok sa rýchlo ochladí na 40-45 °C. Kyselinou metódou vzniká najmä karamelová melasa – priemerný stupeň scukornatenia.

Získaný glukózový sirup s vysokým obsahom cukru kyslá hydrolýza, nestabilné počas skladovania v dôsledku kryštalizácie glukózy. Má horkastú chuť vďaka obsahu reverzných produktov, zvýšenú farbu.

Okrem redukujúcich látok sa normalizuje obsah popola (v sušine), obsah popola nie je väčší ako 0,4 - 0,55%, kyslosť v závislosti od odrody a typu škrobu je od 12 do E7 ml 1 N. roztok NaOH, pH melasy - nie nižšie ako 4,6. Pri varení vzorky karamelu z melasy by sa mal vytvoriť priehľadný cukrík bez tmavých škvŕn a žiliek.

Enzymatická melasa hydrolýza. Proces hydrolýzy prebieha pri nízkej teplote (asi 60 °C). Používajú sa enzýmy naklíčených zŕn obilnín, plesní a baktérií. Amylolytické enzýmy rozkladajú, skvapalňujú a vyzrážajú škrob. Pôsobia špecificky, takže získajú hydrolyzáty s daným sacharidovým zložením.

Enzým α-amyláza štiepi α-1,4-glykozidové väzby prevažne uprostred makromolekúl amylózy a amylopektínu, pričom vytvára dextríny s nízkou molekulovou hmotnosťou a časť maltózy. P-amyláza tiež hydrolyzuje a-1,4-glykozidové väzby škrobu, ale postupne odštiepuje dva glukózové zvyšky - maltózu - z neredukujúcich koncov reťazcov. Tento enzým takmer úplne hydrolyzuje amylózu, amylopektín - o 50-55%, pretože zastavuje pôsobenie vetiev molekúl s a-1,6-väzbou, pričom vysokomolekulárne dextríny zostávajú nerozštiepené. Glukoamyláza úplne hydrolyzuje škrob.

/Nízkosacharidový škrobový sirup enzymatickej hydrolýzy získané pomocou enzýmu a-amylázy. Melasa sa vyznačuje zníženým obsahom redukujúcich látok, najmä glukózy. Pozostáva hlavne z dextrínov s nízkou molekulovou hmotnosťou. pH 5,6. Táto melasa zostáva pri skladovaní číra a tekutá. Používa sa pri výrobe nízko hygroskopického karamelu a iných cukrárskych výrobkov, pri ktorých je dôležité znížiť hygroskopickosť.

Melasa s vysokým obsahom cukru vyrába sa kyslo-enzymatickou hydrolýzou. Najprv sa škrob hydrolyzuje kyselinou na obsah 42 – 50 % redukujúcich látok, potom sa do zneutralizovaného hydrolyzátu ochladeného na 55 °C pridá enzýmový prípravok a-amylázy a obsah glukózy sa upraví na 41 – 43 %. Touto metódou sa znižuje tvorba produktov reverzie a rozkladu glukózy. Melasa má čistú sladkú chuť. Dá sa ním čiastočne nahradiť cukor pri výrobe marshmallow, fondánových sladkostí a iných produktov.

Melasa s vysokým obsahom cukru s viac vysoký obsah glukózy (47 %) a Celkom redukčné látky (68-75 %) možno získať pomocou enzýmu glukoamylázy. Táto melasa sa používa pri pečení chleba, v pivovarníctve.

Umaltózová melasa známejšie ako produkt, ktorý sa získava zo škrobu a surovín obsahujúcich škrob - kukurica, proso, kvalitná múka. Na scukorenie škrobu sa pridáva slad obsahujúci sladotvorný enzým p-amylázu. Farba tejto melasy je hnedá, vôňa jemne sladová, chuť sladká, so sladovou príchuťou. Reducertrugotdtghh veshcheet“ obsahuje najmenej 65%, popol - nie viac ako 1,3% v sušine. Maltózový sirup sa používa pri pečení alebo ako sladký sirup. Vyvinuté Nová technológia získavanie maltózových sirupov. Pripravujú sa zo škrobu pomocou enzýmových prípravkov. Vďaka nízkemu obsahu glukózy (do 10 %) je takto získaný maltózový sirup málo hygroskopický, má nízku viskozitu a je vhodný na výrobu cukrovinkového karamelu.

Z vysokomaltózového sirupu sa vyrábajú nové produkty – hydrogenované škrobové sirupy. V závislosti od sacharidového zloženia melasy tieto sirupy obsahujú maltitol, sorbitol a viacsýtne alkoholy. Sú sladšie ako pôvodná melasa. Sladkosťou maltitol približne zodpovedá sacharóze, nie je absorbovaný telom, preto sa môže použiť pri výrobe vysokokalorických potravinárskych výrobkov. Dextrín-maltózový sirup získavaný hlavne zo zemiakového škrobu pôsobením enzýmov sladového extraktu. Je to viskózna hustá kvapalina jantárovo žltej farby sladovej vône a chuti, obsahuje pribl rovnaké množstvo maltóza a dextríny, trochu glukózy (nie bo / tj 10% hmotnosti sušiny melasy).

Maltózovo-dextrínová melasa sa vyrába s obsahom sušiny 79 alebo 93 % (sušina). Táto melasa sa používa na prípravu jedla pre deti nízky vek- mliečne zmesi a pod.

Maltz- extrakt - diétny potravinový výrobok, ktorý je prevareným vodným extraktom samotného sladu.

Skladovanie a preprava škrobového sirupu. Melasa sa skladuje v nádržiach s kapacitou do 2000 ton, vnútorný povrch ktoré sú pokryté ishchevy lakom. Prepravuje sa v železničných cisternách, drevených a kovových sudoch s vnútorným náterom z lakovaného zinku. Stolová melasa je balená v sklenených nádobách.

Počas skladovania je neprijateľné dostať vlhkosť do melasy, pretože v miestach skvapalnenia ľahko kvasí. Vysoké teploty skladovania spôsobujú stmavnutie melasy a podporujú fermentáciu. Melasu skladujte pri teplote cca 10°C a relatívnej vlhkosti do 70%. maltodextríny. Medzi produkty enzymatickej hydrolýzy škrobu patria aj maltodextríny – polyméry, ktorých molekula je zložená z piatich až desiatich glukózových zvyškov. Podiel redukujúcich látok v maltodextrínoch je asi 5-20%. Maltodextríny sú bez chuti, bez zápachu; pri koncentráciách nad 30 % / tvoria viskózne roztoky, ktoré môžu spomaliť kryštalizáciu. Pri výrobe sa používajú maltodextríny produkty na jedenie ako plnivá. Gélotvorný maltodextrín – maltín – je schopný topiť sa ako tuky. Vytvára sa jeho gél stabilné emulzie. Maltín ako prísada sa používa pri výrobe zmrzliny, krémov.

Čítať: II. Technológia pneumovakuového lisovania plastových výrobkov. Alfa a beta adrenomimetiká. Hlavné účinky, aplikácia. Aminokyselinové spektrum kolagénového hydrolyzátu (percento hmotnosti podľa hmotnosti) Anatoxíny, ich výroba, titrácia a praktická aplikácia. Anatoxíny. Získavanie, čistenie, titrácia, aplikácia. Antitoxické séra. Získavanie, čistenie, titrácia, aplikácia. Komplikácie pri používaní a ich prevencia. Súprava hardvéru a softvéru (HSC) (technológia virtuálnych prístrojov). Lístok číslo 51 prípravky mužských pohlavných hormónov. Mechanizmus akcie. aplikácie. drogy. pojem anaboliká Lístok číslo 51 prípravky mužských pohlavných hormónov. Mechanizmus účinku.aplikácia. drogy. pojem anaboliká

Škrob je hlavným rezervným polysacharidom rastlín, ktorý je najdôležitejšou sacharidovou zložkou stravy. Škrob je uložený v obilných semenách, hľuzách, podzemkoch vo forme škrobových zŕn, ktoré v závislosti od druhu rastliny majú iný tvar(sférický, vajcovitý, šošovkovitý alebo nepravidelný) a veľkosť (1 až 150 mikrónov, v priemere 30-50 mikrónov).

Škrobové zrná rôznych druhov rastlín:

A - zemiaky; B - pšenica; B - ovos; G - ryža; D - kukurica; E - pohánka.

1 - jednoduché škrobové zrno, 2 - komplexné, 3 - polokomplexné.

Škrob má komplexná štruktúra a pozostáva z dvoch homopolysacharidov: vo vode rozpustnej amylózy a nerozpustného amylopektínu. Ich pomer v škrobe sa môže líšiť v závislosti od rastliny a typu tkaniva, z ktorého bol izolovaný (amylóza 13-30%; amylopektín 70-85%).

Amylóza pozostáva z nerozvetvených (lineárnych) reťazcov obsahujúcich 200-300 glukózových zvyškov spojených α(1→4) glykozidickou väzbou. Vďaka α-konfigurácii na C-1 tvoria reťazce špirálu s priemerom 13 nm, v ktorej je 6-8 glukózových zvyškov na otáčku. Molekulová hmotnosť je 50 000 Da.

Amylopektín má rozvetvenú štruktúru, v ktorej v priemere jeden z 20-25 glukózových zvyškov obsahuje bočný reťazec pripojený α(1→6) glykozidickou väzbou. Tým sa vytvorí stromová štruktúra. Molekulová hmotnosť je 1 až 6 miliónov Da.

V mnohých je prítomná hydrolýza škrobu potravinárskych technológií ako jeden z potrebné procesy zabezpečenie kvality konečného produktu. Napríklad:

V pekárstve proces prípravy cesta a pečenia chleba;

Pri výrobe piva - získavanie pivnej mladiny a sušenie sladu;

Pri výrobe kvasu;

Pri výrobe alkoholu - príprava surovín na kvasenie;

Pri získavaní rôznych sladkých škrobových produktov - glukózy, melasy, cukrových sirupov.

Existujú dva spôsoby hydrolýzy škrobu:

Kyselina - pod pôsobením minerálnych kyselín;

Enzymatické - pod pôsobením enzýmových prípravkov.

Pri hydrolýze škrobu pôsobením kyselín najskôr dochádza k oslabeniu a prasknutiu. združenia medzi makromolekulami amylózy a amylopektínu. To je sprevádzané porušením štruktúry škrobových zŕn a tvorbou homogénnej hmoty. Ďalej nasleduje štiepenie α(1→4) a α(1→6)-glykozidových väzieb s adíciou v mieste prasknutia molekuly vody. V procese hydrolýzy sa zvyšuje počet voľných aldehydových skupín a znižuje sa stupeň polymerizácie. V medzistupňoch vznikajú dextríny, tri a tetracukry, maltóza. Konečným produktom hydrolýzy je glukóza. Kyslá hydrolýza má množstvo významných nevýhod v dôsledku použitia vysokých koncentrácií kyselín a vysoká teplota(nad 100 °C), čo vedie k tvorbe produktov tepelnej degradácie a dehydratácie sacharidov, transglykozylácii a reverzným reakciám.

V porovnaní s kyslou hydrolýzou je enzymatická hydrolýza sľubnejšia a má tieto výhody:

1) Vysoká kvalita vyrobený výrobok, pretože sa tvorí menej vedľajších produktov;

2) Špecifickosť pôsobenia enzýmov vám umožňuje získať produkt s požadovaným fyzikálne vlastnosti(napríklad sladkosť);

3) Vysoký výťažok produktu sa dosahuje s nižšími ekonomickými nákladmi.

Enzymatická hydrolýza škrobu sa uskutočňuje pomocou amylolytických enzýmov. Táto skupina zahŕňa α-amylázu, β-amylázu, glukoamylázu, pululanázu a niektoré ďalšie enzýmy. Každý z nich má svoje špecifické vlastnosti.

a-amyláza- endoenzým, ktorý hydrolyzuje α (1-4)-glykozidové väzby v molekule amylózy alebo amylopektínu, čo vedie k tvorbe dextrínov - produktov neúplnej hydrolýzy škrobu a malého množstva glukózy a maltózy:

α-amyláza sa nachádza u zvierat (sliny a pankreas), v vyššie rastliny(naklíčené semená jačmeňa, pšenice, raže, prosa) a mikroorganizmy (huby rodu Aspergillus, Rhizopus, baktérie rodu Bacillus subtilis).

p-amyláza- exoenzým, hydrolyzuje α (1-4)-glykozidové väzby z neredukujúcich koncov molekuly amylózy, amylopektín za vzniku maltózy (54-58%), t.j. vykazuje výraznú sacharizačnú aktivitu. Ďalším reakčným produktom je β-dextrín (42-46 %). Tento enzým je distribuovaný v tkanivách vyšších rastlín.

Glukoamyláza je exoenzým, pôsobiaci z neredukujúcich koncov molekúl amylózy a amylopektínu, štiepi molekuly glukózy hydrolýzou α (1-4)- a α (1-6)-glykozidových väzieb. Tento enzým sa najčastejšie vyskytuje v mikromycétach rodu Aspergillus, Rhizopus.

Mechanizmus akcie rôzne druhy amyláza na škrob:

Technológia škrobu.

Surovina pre priemyselná produkciaškrob sú zemiaky, kukurica, pšenica, ryža, cirok. Zvážte technológiu výroby zemiakového škrobu. Zahŕňa nasledujúce etapy:

Umývanie zemiakov od nečistôt a cudzích látok v umývačke na zemiaky;

Váženie;

Jemné mletie zemiakov na vysokorýchlostných strúhadlách na získanie zemiakovej kaše (čím je viac rozdrvená, tým viac škrobu sa uvoľní z buniek, ale je dôležité nepoškodiť samotné škrobové zrná);

Ošetrenie zemiakovej kaše oxidom siričitým alebo kyselinou sírovou (na zlepšenie kvality škrobu, jeho belosti a zabránenie rozvoju mikroorganizmov);

Separácia kaše pomocou odstrediviek alebo hydrocyklónového systému;

Rafinovanie škrobového mlieka - čistenie škrobu z dužiny na rafinovacom site;

Premývanie škrobu v hydrocyklóne.

Výsledkom je surový škrob s obsahom vlhkosti 40 – 52 %. Nepodlieha dlhodobému skladovaniu, na rozdiel od suchej výroby, ktorej výroba pozostáva z nasledujúcich operácií: mechanické odstránenie prebytočnej vlhkosti, sušenie, lisovanie a balenie.

Pri výrobe množstva produktov je efektívne použitie modifikovaných škrobov:

- Opuch (predželatínovaný) škrob sa získava sušením pasty v špeciálnych sušiarňach s následným rozomletím filmu na prášok, ktorého častice po zmáčaní vodou napučiavajú a zväčšujú svoj objem. Napučiavajúci škrob sa používa v Potravinársky priemysel(fast foody, stabilizátory a zahusťovadlá v potravinách bez ohrevu).

- oxidované škrob sa získava oxidáciou škrobu rôznymi oxidačnými činidlami (KMnO 4, KBrO 3 atď.). V závislosti od spôsobu oxidácie majú produkty rôznu viskozitu a želírovaciu schopnosť. Používajú sa v papierenskom priemysle na zvýšenie pevnosti papiera ako tanínu a pri nízkom stupni oxidácie (do 2%) v potravinárskom priemysle. Takže jeden z typov oxidovaného škrobu - želírujúci sa používa ako želírujúce činidlo namiesto agaru a agaroidu pri výrobe marmeládových produktov.

- Substituované škroby:

Monostarchové fosfáty (monofosfátové estery škrobu) sa získavajú reakciou suchej zmesi škrobu a kyslé soli orto-, pyro- alebo tripolyfosfát at zvýšená teplota. V porovnaní s obyčajným škrobom tvoria stabilné pasty, ktoré sa vyznačujú zvýšenou priehľadnosťou, odolnosťou proti mrazu a rozmrazovaniu.

Diškrobové fosfáty (zosieťované škroby) možno získať reakciou škrobu s trimetafosfátom sodným, oxychloridom fosforečným atď. Tvoria pasty, ktoré sú odolné voči teplu a mechanickému namáhaniu. Používajú sa pri výrobe majonéz, cukroviniek, šalátových dresingov, mäsových výrobkov atď.

Acetylovaný škrob (acetát škrobu) možno získať spracovaním škrobu octová kyselina alebo acetanhydrid. Majú schopnosť vytvárať stabilné transparentné pasty, ktoré zasychajú a vytvárajú silné filmy. V potravinárstve sa využívajú ako zahusťovadlá, ďalej pri výrobe mrazených potravín, instantných práškov a pod.

Etanol (etylalkohol) C 2 H 5 OH je číra, bezfarebná kvapalina horiaceho a charakteristického zápachu s relatívnou hustotou 0,79067. Teplota varu etanolu pri normálnom tlaku je 78,35 °C, bod vzplanutia 12 °C a bod tuhnutia 117 °C. Chemicky čistý etanol má neutrálnu reakciu; rektifikovaný alkohol obsahuje malé množstvo karboxylové kyseliny, takže reakcia je mierne kyslá. Etanol je veľmi hygroskopický; hltavo nasáva vodu zo vzduchu, rastlinných a živočíšnych tkanív, v dôsledku čoho dochádza k ich zničeniu.

Alkohol je jedovatý pre ľudí a zvieratá, ako aj pre mikroorganizmy. Škodlivé sú aj alkoholové výpary. Maximálna prípustná koncentrácia pár vo vzduchu je 1000 mg/cm 3 . Alkohol má výbušné vlastnosti. Hranice výbušnej koncentrácie alkoholových pár sú 2,8-13,7% objemu vzduchu. Etanol sa vyrába z potravinárskych surovín vo forme surového liehu s obsahom min. 88 obj.% a rektifikovaného liehu s obsahom alkoholu 96,0-96,5 obj.% vo forme rektifikovaného liehu 1. stupňa najvyššej čistoty , "Extra" a "Lux", Základ, Alpha.

Výroba liehu zo surovín obsahujúcich škrob pozostáva z týchto hlavných technologických etáp: príprava surovín na spracovanie; vodno-tepelná úprava (varenie) obilia a zemiakov; scukorenie varenej hmoty; pestovanie priemyselných kvasníc; fermentácia scukornatenej mladiny a extrakcia alkoholu z rmutu a jeho čistenie.

4.1. Príprava zemiakov a obilia na spracovanie

Príprava zemiakov a obilia na spracovanie spočíva v dodaní surovín do závodu, oddelení nečistôt, mletí a príprave vsádzky.

Zemiaky z ramenného poľa sa prepravujú po ceste do náhradných zásobníkov, odkiaľ sa dodávajú do výroby hydraulickým dopravníkom. Odlučujú sa ľahké, hrubé a ťažké nečistoty zemiakov

lapače šrotu a kameňa. Na umývanie a odstraňovanie zvyškov nečistôt sa používajú pračky zemiakov.

Zrno určené na varenie sa čistí na vzduchovom site a magnetických separátoroch.

Pri periodickom spôsobe vodného tepelného spracovania sa zemiaky a obilie varia ako celok, pri kontinuálnych schémach sa suroviny preddrvia. Stupeň drvenia ovplyvňuje teplotu a trvanie varu. Pri mletí zemiakov na site s priemerom otvoru 3 mm by nemali zostať žiadne zvyšky a pri mletí obilia by zvyšok na tomto site nemal presiahnuť 0,1-0,3%. Priechod mletia cez sito s otvormi s priemerom 1 mm by mal byť 60-90%.

Príprava vsádzky spočíva v zmiešaní drvených surovín s vodou a zahriatí na určitú teplotu. Do drveného zrna sa pridáva 280-300% vody, do zemiakovej kaše 15-20% vody z hmotnosti suroviny. Koncentrácia pevných látok v mladine by mala byť 16-18%.

4.2. Vodno-tepelná úprava obilia a zemiakov

Hlavnou úlohou vodno-tepelného spracovania je príprava surovín na scukornatenie škrobu amylolytickými sladovými enzýmami alebo enzýmovými prípravkami mikrobiálneho pôvodu. Scukornatenie nastáva najplnšie a najrýchlejšie, keď je škrob dostupný pre svoju činnosť (nie je chránený bunkovými stenami), želatínovaný a rozpustený, čo sa dá dosiahnuť tepelným spracovaním celých surovín pri zvýšenom tlaku, alebo, ako sa tento proces bežne nazýva v alkohole výroba, varenie; ultrajemné mechanické mletie surovín na špeciálnych strojoch; mechanické mletie surovín na určitú veľkosť častíc s následným varom pod tlakom (kombinovaná metóda).

Celé suroviny s obsahom škrobu sú v kotli upravované nasýtenou parou pod pretlakom do 0,5 MPa (teplota 158,1 °C). Za týchto podmienok sa škrob rozpúšťa, bunkové steny suroviny mäknú a čiastočne sa rozpúšťajú a pri následnom fúkaní suroviny do odlučovača (držiaka) pary dochádza k deštrukcii bunkovej štruktúry vplyvom poklesu tlaku, mletia rošt vo vyfukovacej skrini sládka, ako aj ďalšie mechanické vplyvy na dráhu rýchleho pohybu uvarených hmôt z jedného aparátu do druhého. V procese varu dochádza súčasne k sterilizácii surovín, čo je dôležité pre procesy scukornatenia a fermentácie.

Pri mletí surovín na častice menšie ako škrobové zrná, bunkovej štruktúry suroviny a samotné škrobové zrná, v dôsledku čoho sa rozpúšťajú vo vode pri teplote 60-80 °C a sú scukornené amylolytickými enzýmami sladu a kultúrami mikroorganizmov. Metóda ultrajemného mletia sa zatiaľ nepoužíva z dôvodu vysokej spotreby elektrickej energie a nepreštudovania problematiky sterilizácie surovín.

Široko sa používa kombinovaná metóda, podľa ktorej sa surovina najskôr rozdrví na častice strednej veľkosti (1-1,5 mm) a potom sa varí. V tomto prípade je teplota a doba varu nižšia ako v prípade tepelného spracovania celých surovín. Fúkanie uvarenej hmoty drvených surovín s poklesom tlaku prispieva k jej ďalšiemu rozptylu. Tento spôsob tepelného spracovania v kombinácii s kontinuitou procesov sa považuje za najprogresívnejší. Pri relatívne malých nákladoch na elektrickú energiu na mletie surovín, teplo na varenie a vďaka „mäkkosti“ varného režimu, ktorý zaisťuje minimálnu stratu skvasiteľných látok, metóda umožňuje dobre pripraviť surovinu na cukornatenie.

Pri varení zemiakov a obilnín dochádza k významným štrukturálnym a mechanickým zmenám surovín a chemickým premenám látok, ktoré tvoria jeho zloženie.

Hlavnou surovinou na výrobu liehu a destilátu sú obilniny. V prvom rade ide o jačmeň, ovos, ryžu, kukuricu, pšenicu atď. Používajú sa z niekoľkých dôvodov:

• Relatívne nízke náklady
• Príjemný organoleptický profil výsledného produktu
• vysoký výkon alkohol

Tradičná kaša sa vyrába z cukru a droždia. Kvasinky sú potrebné na rozklad cukru, výsledkom čoho je alkohol. V obilí však nie je cukor ako taký, ale je tam veľa škrobu. Ak chcete získať kašu z obilia, škrob sa musí rozložiť pomocou enzýmov. Ide o bielkovinové látky, ktoré umožňujú alebo urýchľujú chemické reakcie potrebné na tvorbu alkoholu. Enzýmy sú obsiahnuté v naklíčených zrnách (slad) a predávajú sa ako prípravky v čistej forme.

Preto existujú tri spôsoby výroby obilnej kaše:

1. Na scukorenie škrobu v zrne použite slad. Môžete tak scukoriť až 40 % z účtu nesladového obilia.
2. Zrno naklíčte, aby sa v ňom enzýmy prirodzene nahromadili. Teda na výrobu sladu.
3. Enzým používajte vo forme prípravku a nesladových surovín.

Druhá metóda je lacnejšia a umožňuje rýchlejšie získať výsledok.

Štruktúra zrna

Aby sme presne pochopili, ako sa obilie spracováva počas rmutovania, je potrebné pochopiť jeho štruktúru. Zoberme si príklad jačmeňa.

Vnútorná štruktúra jačmenného zrna

1-kmeňové embryo, 2-listové embryo, 3-koreňové embryo, 4-scutellum, 5-epiteliálna vrstva, 6-endosperm, 7-prázdne vyčerpané bunky, 8-aleurónová vrstva, 9-semenný obal, 10-ovocný obal, 11 - škrupina plevy

jačmenné zrno je obilka, ktorej obal pozostáva z niekoľkých bunkových vrstiev.

Mušle spojené do plevy (alebo kvetu) - vonkajšieho obalu, ovocia (alebo oplodia) a semena (alebo cesta).

škrupina plevy vo väčšine jačmeňov rastie spolu s obilím. Plievová škrupina je veľmi odolná, je to ona, ktorá chráni zrno pred mechanickým poškodením. Zložený hlavne z celulózy, nízky obsah kyselina kremičitá lipidy a polyfenolové zlúčeniny.

Pod plášťom plevy sú zrastené obaly plodov a semien. Obal semena je polopriepustný, dobre prechádza vodou, no zadržiava látky rozpustené vo vode. Táto vlastnosť obalu semena umožňuje ošetrenie obilia vodou s rôznymi chemikálie, ktoré neprenikajú do zrna a nepoškodzujú klíčok.

Endosperm(práškové telo) je pokryté aleurónovou vrstvou. Pozostáva z mnohých buniek bohatých na bielkoviny. V klíčiacom jačmeni je aleurónová vrstva miestom produkcie enzýmov.

Hlavnými zložkami bunkových stien aleurónovej vrstvy sú neškrobové polysacharidy – pentózany (70 %) a β-glukán (30 %).

Múčnaté telo (endosperm) zaberá celé vnútorná časť zŕn, pozostáva zo škrobových zŕn rôzne veľkosti. Asi 98 % sušiny zŕn tvorí škrob.

Chemické zloženie

Bielkovinové látky v jačmeni obsahujú v priemere 10,5-11%.

Proteín v jačmeni obsahuje:

1. aleurónová vrstva - vo forme enzymatického proteínu (albumíny a globulíny);
2. Na vonkajšej strane endospermu je rezervný proteín (prolamíny);
3. endosperm - tkanivový proteín (glutelíny).

Podľa zloženia aminokyselín sú bielkoviny jačmeňa celkom kompletné (v jačmennom zrne je obsiahnutých viac ako 20 aminokyselín).

Sacharidy sú zastúpené mono- a polysacharidmi, hlavne škrobom, ktorých obsah sa pohybuje od 50 do 64 %. Vláknina obsahuje 5–6 %, cukry a dextríny do 6 % (z toho do 2 % sacharózy a 0,4 % priamo redukujúcich cukrov), tuk – 2,1 – 2,6 %, minerály- 2,5–3,5 %. Väčšina vlákniny a minerálov sa koncentruje vo filme a škrupinách zrna.

Zrno vo výrobe alkoholu: teória

Jačmenné zrno má vysokú aktivitu enzýmov (amylázy, proteázy a peroxidázy), preto je dobrý materiál na výrobu sladu.

Bohatý chemické zloženie predurčuje použitie obilnín ako suroviny na výrobu liehu. Tieto látky sú nutričnými zložkami kvasníc, a preto bude fermentácia v tomto prostredí oveľa lepšia a výsledný produkt bude mať výbornú chuť.

Hlavným zdrojom alkoholu počas fermentácie sú sacharidy. V obilí sú zastúpené škrobom. Kvasinky premieňajú na alkohol len mono, disacharidy a niektoré dextríny. Škrob je polysacharid zložený z amylózy a amylopektínu. Kvasinky spracovávajú škrob iba vtedy, ak sa molekula rozloží na jednoduché sacharidy(mono a disacharidy). Tento proces vyžaduje enzýmy.

Teplota želatinizácie škrobu - teplota, pri ktorej dochádza k napučiavaniu a deštrukcii štruktúry škrobových zŕn, tento proces umožňuje enzýmom dokončiť sacharifikáciu škrobu.

Ak je teda teplota želatinácie vyššia ako pracovná teplota enzýmu, potom sa najskôr vykoná odvar (rmut sa zahreje na 90 - 100 stupňov), aby sa napučala a zničila štruktúra škrobových zŕn, potom sa ochladia na pracovnú teplotu. teplote a pridá sa enzým.

Čo je enzým

Enzýmy sú biologické katalyzátory proteínovej povahy, schopné aktivovať rôzne chemické reakcie v živom organizme.

Jednoducho povedané, toto proteínové molekuly, ktoré urýchľujú chemické reakcie, ak sú umiestnené v príslušných podmienkach (teplota a pH). Pre každý enzým sú tieto podmienky individuálne.

Podľa špecifickosti dopadu na rôzne vysokomolekulárne obilné polyméry možno enzýmové prípravky rozdeliť do 3 skupín.

1. Amylolytické pôsobenie – podporuje hydrolýzu škrobu. Patria sem enzýmy so skvapalňujúcim, dextrinačným a sacharizačným účinkom.
2. Proteolytické pôsobenie – ničí (hydrolyzuje) proteínové molekuly.
3. Celulolytické pôsobenie – hydrolyzuje neškrobové polysacharidy, ako je celulóza.

Pôvod

1. Pôvodný pôvod – vznikajú v zrne pri klíčení;
2. Mikrobiálny pôvod - získaný pomocou húb plesní;
3. Bakteriálny pôvod - kultivovaný baktériami

Enzýmy sa tiež delia na tekuté a suché.

Pri použití mikrobiálnych a bakteriálnych enzýmov odpadá nutnosť sladovania obilia. Okrem toho majú tieto enzýmy v porovnaní s natívnymi širší teplotný rozsah pôsobenia.

Existujú dva spôsoby spracovania plodín na rozklad škrobu na cukry:

1. Rmutovanie s natívnymi enzýmami obsiahnutými v naklíčených zrnách. Tento proces je klasickou technológiou na vytváranie preťaženia. Je to ale dosť pracné, vrátane klíčenia obilia, preháňania teplotných limitov pri rmutovaní a naklíčené zrno je rádovo vyššie ako obyčajné obilie.
2. Rmutovanie s bakteriálnymi enzýmami. Táto metóda je progresívny a získava si čoraz väčšiu obľubu. Jeho hlavnou výhodou je relatívna lacnosť a jednoduchosť použitia. Bakteriálne enzýmy umožňujú použitie nenaklíčeného zrna, čo znižuje konečné náklady hotové výrobky a tiež šetrí čas a námahu. Tiež bakteriálne enzýmy majú širšie teplotný rozsah akciu, ktorá vám umožní rozšíriť rozsah jej aplikácie v procese.

Enzýmy v predajniach Doctor Guber

Na spracovanie obilia doma sú potrebné predovšetkým amylolytické enzýmy. Máme ich zastúpené nasledujúcimi enzýmami:

1. Amylosubtilín je enzýmový prípravok mezofilnej bakteriálnej α-amylázy. Hydrolyzuje vnútorné α-1,4-glykozidové väzby škrobu (amylóza a amylopektín) a produkty ich postupného štiepenia, čo vedie k rýchlemu zníženiu viskozity želatínovaných škrobových roztokov v štádiu skvapalňovania, čím zabezpečuje prípravu sladiny na pôsobenie glukoamylázy. Aktivita je 1500 As/g. Teplotné optimum pôsobenia 30-60°С
2. Glukavamorín – získaný hĺbkovou kultiváciou kmeňa plesňová huba Aspergillus awamori. Hydrolyzuje a-1,4 a alfa-1,6-glykozidové väzby škrobu, dextrínov, oligosacharidov, postupne odštiepuje glukózu z neredukujúcich koncov reťazcov. Používa sa na scukornatenie škrobu. Aktivita je 1500 Gs/g. Teplotné optimum pôsobenia 30-60 °С

Prípravky sa dodávajú v suchej forme v balení po 20 gramov.

Na prácu s nenaklíčenými zrnami budú tieto enzýmy stačiť.

Enzýmy pri výrobe alkoholu: prax

Najskôr príprava vodný roztok. Za týmto účelom sa suchý prípravok rozpustí s vodou v pomere 1:10, teplota vody je 25-30 stupňov a dôkladne sa premieša, v tomto stave sa prípravok uchováva najviac 24 hodín. Ďalej sa počíta požadované množstvo enzým.

Enzýmová aktivita je vyjadrená v jednotkách/g. látok.

• Amylosubtilín - 2-4 jednotky. na gram škrobu.
• Glukavamorín - 2-4 jednotky. na gram škrobu.

Príklad výpočtu:

Pri rmutovaní v stroji s objemom 60 litrov s pomerom vody 1:3 spotrebujeme cca 15 kg obilia (predpokladáme, že zrno v tento prípad je pšenica).

Pšeničné zrno obsahuje v priemere od 55 do 65 % škrobu (tabuľkové údaje). Vezmime si priemernú hodnotu 60 %.

To znamená, že 15 kg obilia obsahuje: 15 * 0,6 = 9 kg škrobu.

Vzhľadom na dávku enzýmov a ich aktivitu na gram škrobu:

• 1 gram amylosubtilínu obsahuje 1500 jednotiek Gs, dávkovanie 2-4 jednotky. (priemer 3)
• 1 gram Glukavamorínu obsahuje 1500 jednotiek, dávka 2-4 jednotky (priemer 3)

Na 9000 gramov škrobu potrebujeme:

• 9000*3= 27000 AU na zníženie viskozity
• 9000*3 = 27000 Gs na scukornatenie škrobu

Čo sa zhoduje:

• 27 000/1 500 = 18 gramov amylosubtilínu
• 27000/1500= 18 gramov glukavamorínu

1 vrecúško s 20 gramami vystačí na scukorenie 15 kg pšenice.

Uskutočnili sa výpočty pre rmutovanie pri T = 60 °C. Pri teplotách pod 60°C je žiaduce zvýšiť dávku enzýmu o 20-30%.

Po výpočte a príprave prípravku sa pridá spolu s drveným obilím do vody a vykoná sa rmutovanie.

POUŽITIE MULTIENZÝMOVÉHO KOMPLEXU ENZYMOVÝCH PRÍPRAVKOV RUSFERMENT LLC O RÔZNYCH SCHÉMACH VODY A TEPELNEJ ÚPRAVY OBILNEJ SUROVINY PRI VÝROBE ALKOHOLU

Spoločnosť RUSFERMENT LLC má širokú škálu enzýmových prípravkov široký rozsah akcie. Pri takomto sortimente je možné zvoliť multienzýmový komplex prípravkov, ktorý umožňuje hydrolyzovať ako škrobovú časť zrna, tak aj neškrobové polysacharidy a bielkoviny.

Škrob je hlavnou zložkou obilnín používaných na výrobu alkoholu. Tento polysacharid (α-1,4-glukán) má vysok molekulová hmotnosť a pozostáva z 10 000-100 000 glukózových zvyškov spojených chemickými α-glukozidovými väzbami do dlhých reťazcov. Škrob pozostáva z lineárnej amylózy (čistý α-1,4-glukán) a rozvetveného amylopektínu (α-1,4-glukán obsahujúci 5-6 % väzieb α-1,6) a pomer medzi nimi sa mení v závislosti od druhu. zrná. AT rastlinná bunkaškrob je vo forme škrobových zŕn, ktoré sú obklopené obalom z ťažko hydrolyzovateľných neškrobových polysacharidov - celulózy, xylánov (pentosanov) a betaglukánov.

V procese vodno-tepelnej úpravy obilia prejde hlavná časť škrobu do roztoku a následkom toho sa viskozita zvýši o niekoľko rádov (želatinizačný efekt).Časť škrobu zároveň zostane vo svojom pôvodného stavu, keďže neškrobové polysacharidy (NPS) tvoria priestorovú sieť okolo zŕn škrobu a bránia jeho uvoľneniu do roztoku.

Rozklad škrobu na glukózu pomocou enzýmov možno rozdeliť do 3 stupňov. V prvej fáze škrobové zrná napučia a molekula polyméru sa rozpustí.

V druhom štádiu sa škrob štiepi pôsobením enzýmu alfa-amyláza za vzniku dextrínov (oligosacharidy s molekulovou hmotnosťou menšou ako pôvodný škrob).

V tretej fáze sa dextríny pôsobením enzýmu glukoamylázy premieňajú na glukózu a maltózu, ktoré sú následne fermentované kvasinkami na alkohol.

Alfa-amylázy podľa mechanizmu účinku na substrát (škrob) patria do triedy endopolymeráz, uskutočňujú chaotickú hydrolýzu vnútorných väzieb v molekule polymérneho škrobu.

Glukoamylázy, naopak, patria do triedy exopolymeráz, napádajú substrát od konca, pričom postupne odštiepujú zvyšky glukózy (a maltózy) z väčších molekúl.

Glukoamylázy vykazujú najaktívnejší smerom k malé molekuly maltodextríny obsahujúce 5-50 glukózových zvyškov a veľmi malú aktivitu v porovnaní s pôvodným škrobom.Preto sa glukoamylázy používajú po čiastočnom rozklade škrobu pôsobením alfa-amyláz.

AT rôzne druhy obsah zŕn a zloženie škrobovej časti a neškrobových polysacharidov (NPS) sa môžu líšiť (tabuľka 1). NPS, napriek ich podobnosti so škrobom, nemôžu byť hydrolyzované amylázami. Pre zvýšenie miery využiteľnosti škrobu a samozrejme zvýšenie výťažnosti alkoholu je preto vhodné použiť enzýmové prípravky hydrolyzujúce NPS.

Na hydrolýzu pentosanov sa používajú prípravky s obsahom enzýmu xylanáza, na hydrolýzu beta-glukánov - β-glukonáza, na hydrolýzu celulózy - celuláza. Najvýhodnejšie je použiť enzýmové prípravky obsahujúce vo svojom zložení komplex enzýmov hydrolyzujúcich NPS.

Tabuľka 1 Obsah hlavných zložiek sacharidov v obilných surovinách (%).

Kukurica	škrob	Pentosany	β-glukán	Celulóza	Sahara	Proteín	Tuk
Pšenica	55-65	6,0-6,6	0,7-0,8	2,5-3,0		9-15 (do 25)	1,7-2,3
raž	52-60	8,7-10,0	2,2-2,8		2,2-2,8	10-12
Jačmeň	53-57		5,7-7,0
Kukurica	60-65					8-12	4,0-8,0

Je tiež známe, že pri vodno-tepelnom spracovaní obilných surovín časť bielkovín prechádza do roztoku a jeho väčšina tvorí stabilné gély s neškrobovými polysacharidmi. AT nedávne časy podiel bielkovín v zrne sa zvýšil - v pšenici dosahuje 25% a v raži až 15%. Nerozpustený proteín je zdrojom infekcie, ktorý sa ukladá na zariadení a vo forme sadzí na BRU. Preto hydrolýza obilných bielkovín - nutnosťou, dovoľovať:

Šetrite aminokyseliny
- znížiť penivosť
- uľahčiť čistenie zariadení
- zvýšiť prístup amylolytických enzýmov k substrátu
- zvýšiť výťažnosť alkoholu

Dnes výrobcovia čoraz viac využívajú proteolytické enzýmy a efekt ich použitia je zrejmý.

Teda na základe uvedených údajov o zložení zrna a použitých enzýmových prípravkoch s veľký rozsah akcie našej spoločnosti sme vypracovali tabuľky pre optimalizáciu zavádzania enzýmových prípravkov pre rôzne schémy vodno-tepelná úprava.