Организация крахмало-паточного производства

Содержание 

 

Введение                                                                                                                   3

1. Организация крахмало-паточного производства                                       4

               1.1 Особенности крахмало-паточного производства                                     4

    1.2 Технология производства продукции и ее использование                6

     1.3 Организация сырьевой  базы                                                                     8 

    1.4 Заготовка сырья и его хранение                                                        11

    1.5 Использование отходов картофелепереработки                                 15

Заключение                                                                                                            17

Список используемых источников                                                                      18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Крахмал - главнейший представитель  природных углеводов, являющий основным источником энергии для человеческого  организма, и обладающий свойствами загустителя, стабилизатора и структурообразователя, необходимыми в промышленном производстве. В многокомпонентных смесях крахмал способен эффективно взаимодействовать с такими веществами, как жиры, сахара и ферменты, усиливать действие ароматизаторов продукции, регулировать влажность. Картофель содержит до 25% крахмала в зависимости от сорта, условий выращивания и иных факторов.

Народнохозяйственное  значение крахмалопаточной промышленности определяется весьма разнообразным  и постоянно расширяющимся спектром использования крахмала и продуктов  на его основе. В настоящее время  крахмалопродукты широко востребованы в различных отраслях промышленности - от кондитерского производства до нефтебурения. С появлением новых видов крахмалов области их применения постоянно расширяются, и потребность в них стабильно растёт.

Из крахмала вырабатывается большая группа продуктов его  частичного гидролиза: мальтодекстрины, низкоосахаренная, карамельная, высокоосахаренная, мальтозная, глюкозно-мальтозная и другие виды патоки. Её способность предотвращать кристаллизацию сахара имеет решающее значение для производства карамели. Высокоосахаренные, глюкозные и глюкозно-фруктозные сиропы используются в хлебопечении, при изготовлении алкогольных и безалкогольных напитков и многих других продуктов. В последние годы повышенным спросом у производителей пива и пищевых кислот пользуется мальтозная патока.

Лёгкая изменяемость свойств крахмала при его обработке позволяет получить сотни разнообразных по структуре, составу и свойствам видов модифицированного крахмала, успешно используемых как в производстве продуктов питания, так и в непищевых отраслях.

Крахмал и его модификации  широко применяются в гофрокартонном производстве, при выработке кондитерских и хлебобулочных изделий, колбас, консервов и многих других пищевых продуктов. Огромны возможности использования модифицированного крахмала в технических целях: текстильной и бумажной промышленности, для стабилизации глинистых растворов при нефте- газобурении, для приготовления формовочных смесей в литейном производстве, клея для обоев и во многих других отраслях.

 

1 ОРГАНИЗАЦИЯ КРАХМАЛО-ПАТОЧНОГО  ПРОИЗВОДСТВА

 

1.1 Особенности крахмало-паточного производства

 

Крахмало-паточная промышленность – отрасль пищевой промышленности, перерабатывающая растительное сельскохозяйственное сырье. В крахмало-паточной промышленности в основном используются картофель и кукуруза, а при недостатке этих видов сырья – пшеница.

Переработкой картофеля на крахмал  в Беларуси занимаются 15 предприятий. Их производственные мощности позволяют  произвести до 25 тысяч тонн продукта в год.

Нынче же произведено всего 18 тысяч  тонн. В былые годы на экспорт  поставлялось более восьми тысяч  тонн крахмала, в 2011 г. — шесть тысяч. Государственная комплексная программа развития картофелеводства, овощеводства и плодоводства в 2011—2015 годах предусматривает рост объема производства модифицированных крахмалов в пределах не менее 1350 тонн к 2013—2014 году.

Объемы  производства картофелепродуктов неуклонно падают. Производственные мощности за последние годы использовались при производстве картофелепродуктов только на 20 %.

Важнейшие виды продукции, вырабатываемые на предприятиях крахмало-паточной промышленности: крахмал, патока, глюкоза, декстрин, саго.

Вид перерабатываемого  сырья во многом определяет специфические  особенности не только технологии его  переработки, но и экономики, организации  производства и планирования на крахмало-паточных заводах. В крахмало-паточной отрасли Республики Беларусь сложилось производство, основанное на выработке продукции из картофеля.

Совокупность предприятий крахмало-паточной промышленности республики характеризуется единством перерабатываемого сырья; общностью производственной базы и технологических процессов; особым профессиональным составом кадров.

Ассортимент продукции, вырабатываемой на крахмало-паточных предприятиях, относительно небольшой и, главное, стабильный. Каждое предприятие обычно специализируется на выпуске одного, максимум двух видов продукции. Ассортимент продукции в рамках одного предприятия меняется  чрезвычайно редко. В силу этого структура процессов труда на крахмало-паточных предприятиях постоянна.

Следовательно, в своей основе крахмало-паточное производство является массовым, характеризующимся постоянством процессов труда на каждом рабочем месте.

В Республике Беларусь, как и в Европе, картофель  является одним из наиболее распространенных видов сырья для производства крахмалопродуктов.

При современной  урожайности и крахмалистости картофеля  в зонах крахмало-паточных заводов республики урожай крахмала с гектара картофеля остается низким. С ростом урожайности и крахмалистости картофеля сбор крахмала с гектара картофеля может оказаться выше, чем при производстве кукурузы.

Однако и при этих условиях картофель  остается менее эффективным для  производства крахмалопродуктов, чем кукуруза.

Это обусловлено рядом объективных  причин:

1)  картофель  очень трудоемкая культура;

2) в картофеле  содержится влаги в среднем  75 % по весу сырья, вследствие  этого удельные нормы расхода  его очень велики (6–6,5 т на 1 т готовой продукции в сентябре-октябре, а в связи с длительной переработкой и потерями при хранении средний расход его на 1 т крахмала в сезон составляет 10 т и более);

3)картофель имеет высокие транспортные расходы и большие повреждения при транспортировке. Поэтому размер предприятий и их размещение зависят от местной сырьевой базы;

4)  картофель  замерзает при температуре ниже 1 ºС и плохо сохраняется при температуре выше 4 ºС. При длительном хранении картофель теряет в весе, уменьшается крахмалистость;

5)отходы картофелекрахмального производства тоже малотранспортабельные и скоропортящиеся.

При всех указанных недостатках  картофель, как сырье для крахмало-паточной промышленности, имеет неоспоримое преимущество: он обеспечивает выработку сухого крахмала с высококачественными свойствами.

В среднем  химический состав картофеля следующий (в % на сухое вещество):  вода – 75;  крахмал – 18,5; азотистые вещества – 2,1; клетчатка – 1,1; зола – 0,9;  жир – 0,2; прочие вещества – 2,2.

Основные  требования к крахмало-паточной промышленности следующие:

1)  высокое  содержание крахмала;

2) полная  зрелость, отсутствие болезней, хорошая  сохраняемость (свежесть) картофеля;

3) клубни  картофеля должны иметь сладкую  тонкую кожуру, минимальное содержание клетчатки, сахаров и белковых веществ.

 

1.2. Технология производства продукции и ее использование

 

Технологические процессы производства крахмалопродуктов осуществляются в основном по непрерывным схемам, а скорость процесса зависит от концентрации действующих реагентов, температуры среды, применяемых катализаторов, давления в аппаратах и других физико-химических условий процесса.

Машинные, машинно-ручные и ручные операции имеются  на стадии первичной переработки  сырья (измельчения сырья), а также  в побочном производстве и на подсобно-вспомогательных  операциях (погрузка и выгрузка сырья  и готовой продукции и т. п.) .

В основном на крахмало-паточных заводах установлены машины и аппараты непрерывного действия. Могут на отдельных операциях применяться аппараты периодического действия.

Установка аппаратов непрерывного действия обеспечивает непрерывность всего технологического процесса производства крахмалопродукции.

Технологический процесс производства крахмалопродуктов подразделяется на две основные стадии: первичная переработка сырья с выработкой полуфабриката (сырого крахмала) и производство готовой продукции.

Эта стадийность  крахмало-паточного производства позволяет создавать запас полуфабрикатов на промежуточной стадии переработки сырья. Это в свою очередь обеспечивает эффективность постадийной специализации предприятий, а также удлинение сезона работы заводов и цехов по выработке готовых крахмалопродуктов путем создания избыточной мощности (по сравнению с цехами готовой продукции) в цехах, производящих полуфабрикаты и накопления последних.

На стадии первичной переработки сырья  технологические процессы в основном являются механическими. Их можно классифицировать следующим образом:

1) подготовка сырья к производству. На картофелетерочных заводах сырье моют, взвешивают и подсушивают;

2) измельчение  в картофелекрахмальном производстве картофеля на картофелетерках;

3) отделение  крахмала от прочих нерастворимых  веществ. Этот процесс на предприятиях, перерабатывающих картофельное  сырье, осуществляется путем ситования, сепарирования, осаждения и промывки крахмала.

На второй стадии технологического процесса (выработка  готовых крахмалопродуктов) преобладают химические и биохимические процессы (гидролиз крахмала, нейтрализация сиропа и др.), физико-химические (очистка и выпаривание сиропов в выпарных аппаратах и уваривание в вакуум-аппаратах, кристаллизация глюкозного сахара, высушивание крахмала и др.).

Таким образом, производство крахмалопродуктов является массовым, непрерывно-поточным, аппаратурным с преобразованием химических, физико-химических и биологических процессов.

Сухой крахмал  в Республике Беларусь производится из картофеля. Он выпускается в виде порошка белого цвета. Влажность  картофельного крахмала должна составлять 20 %.

В Республике Беларусь и особенно за рубежом практикуется производство различных видов модифицированного крахмала, отвечающего специальным требованиям отдельных потребителей.

Сухой крахмал  упаковывается в мешки, а также  в мелкую бумажную тару, перевозится  любым транспортом и хранится в чистых проветриваемых помещениях.

Крахмал обычный и различных модификаций  используется в различных отраслях экономики страны. В настоящее  время большая часть выработанного  в республике крахмала используется в качестве вспомогательного материала  во многих отраслях промышленности. Однако основное назначение крахмала – изготовление пищевых продуктов.

По рекомендациям  института норма потребления  крахмала в виде киселей, пудингов, подливок (кроме крахмала , содержащегося в хлебе, картофеле, крупе и других продуктах питания) составляет от 1,5 до 1,8 кг на душу населения в год.

Крахмал широко используется в кондитерской промышленности при производстве тянучек, пастилы, мягких конфет, печенья, вафель, медовых пряников, тортов, пирожных; в хлебопекарной промышленности; в мясной – при изготовлении колбас, сосисок и так далее; в концентратной  – для выработки сухих киселей, пудингов и в некоторых других отраслях.

Декстрин – это полисахариды, образующиеся при расщеплении молекулы крахмала. В республике декстрин производится из сухого картофельного крахмала. Назначение всех видов декстрина – приготовление клеев.

Область применения декстриновых клеев весьма разнообразна. Они применяются при  выработке бумаги, керамических изделий, в текстильной и кожевенно-обувной  промышленности, литейном и карандашном  производстве и т. д.

Высокая схватываемость и быстрое высыхание растворов – основные преимущества декстринов при применении их в качестве клея.

Патока  и глюкоза – производные крахмала, продукты его гидролиза.

Патока  в Республике Беларусь вырабатывается из картофельного крахмала. Она выпускается  в виде густого, вязкого, бесцветного  сиропа с содержанием сухих веществ  около 78 %. Обычная, жидкая патока затаривается в цистерны и металлические или  деревянные бочки. Патока на заводах-производителях и заводах-потребителях хранится в  специальных паточных бочках.

Основное  свойство патоки состоит в том, что  она предотвращает кристаллизацию сахарозы. Эта особенность позволяет  применять патоку в кондитерской промышленности и крахмальном производстве.

Кондитерская промышленность потребляет примерно 95 % вырабатываемой патоки. Патока используется и в консервной промышленности для приготовления варенья, джемов, восточных сладостей и т. д. Кроме  того этот продукт используется при  изготовлении хлеба, хлебобулочных  изделий, ликеров и крепких вин.