Крахмал и крахмалопродукты, их место, значение в производстве пищевых продуктов и технике. Сравнительная характеристика сырья для производства крахмала, его состав, хранение и требование к качеству.

Крахмалопаточная промышленность занимается извлечением крахмала из растительного сырья (картофель, кукуруза) и переработка его в крахмалопродукты. Вырабатывают крахмал сырой; первый сырец используют для получения патоки и глюкозы; второй сырец – в пищевой промышленности (пудинг, кисель, тесто для мучных, кондитерских изделий, макароны, колбасы. Служат формующим материалом при получении помадных конфет, патока – для кондитерской промышленности, приготовление варенья, джема, алкогольных и безалкогольных напитков, сорта хлеба – Российский, в медицине широко используют при производстве антибиотиков, витаминов, ферментных препаратов, шоколада. Кроме пищевой промышленности – в технике, для склеивания материалов в текстильной промышленности, для аппретирования тканей, в бумажной промышленности, полиграфической, кожевиной, в строительстве, в литейном производстве и других отраслях.Предприятия, перерабатывающие картофель и кукурузу, получают сырой крахмал, влажность которого 50-52%. Такой крахмал храниться не может, так как является прекрасной средой для развития микроорганизмов, он закисает. Поэтому сырой крахмал на этих же или на других предприятиях перерабатывается в сухой с влажностью для картофельного 20% и для кукурузного 13% или же идет на изготовление патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов.Сырье.Картофельный крахмал. Сырьем для производства служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в широких пределах, так как зависит от его сорта, климатических, почвенных и других условий. В составе картофеля в среднем (в %): сухих веществ – 25, из них крахмала – 18,5, азотистых веществ – около 2, клетчатки – 1, минеральных веществ – 0,9, сахаров – 0,8, жира – 0,2, прочие вещества 1,6.К картофелю предъявляются особые требования: клубни - непроросшие, содержание крахмала – не менее 14%, размеры – не менее 3 см, допускается переработка картофеля с 2% поврежденного.Кукурузный крахмал. Сырьем для производства служит зерно кукурузы. Крахмал содержится в нем в преобладающем количестве – 70% к массе сухого зерна. Зерно хорошо сохраняется и транспортируется. Кукуруза – сыпучий материал. Из всех зерновых в кукурузе самый большой зародыш. Он богат белком и жиром, интенсивно впитывает влагу, что создает благоприятные условия для протекания биохимических и микробиологических процессов.Влажность не более 15%, температура – близкая к нулю – лучше сохраняется.Можно хранить в початках или в виде зерен после обрушивания початков. Кукуруза: СВ – 86%, крахмал – 69%, белок – 10%, жир – 6%, минеральные вещества – 5%. Качественная оценка крахмала.Картофельный крахмал производят 4 сортов: экстра, высший, первый и второй. Кукурузный – высший и первый. 1. Определение внешнего вида, цвета, запаха и блеска. По внешнему виду – однородный порошок. Цвет кукурузного – белый с желтоватым оттенком. Цвет картофельного различается по сортам. Для сортов Экстра и высший – белый с кристаллическим блеском, для 1 сорта – белый, 2 – белый с сероватым оттенком. Цвет зависит как от качества используемого сырья, так и от технологии переработки его. Запах всех видов и сортов крахмала должен быть свойственный крахмалу, без постороннего. Блеск крахмала в значительной мере зависит от величины крахмальных зерен, так как крупные крахмальные зерна лучше отражают свет и потому обладают более выраженным блеском. Техника определения – внешний вид и цвет: помещают часть средней пробы на стеклянную пластину размером 13*18, сверху прикрывают ее второй пластиной 10*15см. Прижимают верхнюю пластину до образования гладкой поверхности пробы и определяют внешний вид и цвет при рассеянном ярком дневном свете. Для определения запаха в фарфоровой чашке взвешивают 20г крахмала, заливают теплой водой температурой 50 градусов, перемешивают пробу с водой и оставляют в покое. По истечении 30с воду сливают и устанавливают запах. 2. Определение массовой доли влаги. Высушиванием до постоянной массы или ускоренным методом (5г при 130градусах в течение 40мин). Не более 20%.3. Зольность – обусловлена содержанием минеральных веществ. Определяют путем сжигания в муфельной печи в специальных тиглях при температуре 600-650градусов. 10г крахмала обугливают на электрической плитке, во избежание вспучивания на поверхность крахмала наносят 5-7 капель растительного масла. 0,3-1,0% не более.4. Определение кислотности обусловлена наличием кислых фосфатов и жизнедеятельностью микроорганизмов. Выражается в градусах. Количество 0,1н. гидроксида натрия, пошедшего на нейтрализацию кислот и кислореагирующих веществ, содержащихся в 100г сухого вещества крахмала. 15- у картофельного, 25 – у кукурузного. Техника определения – в колбу вместимостью 250-300 см3 помещают 20г исследуемого крахмала, прибавляют 100см3 дистиллированной воды, прибавляют 5-8 капель раствора фенолфталеина и титруют суспензию 0,1н. раствором гидроксида натрия до заметной розовой окраски/ Х= (V1-V2)&100*100/m(100-W), где V1 – количество NaОН на основной опыт, V2 – на титрование дистиллированной водой, m – масса навески крахмала, W – массовая доля влаги в крахмале.5. Определение количества крапин – посторонние темные включения. Навеску крахмала массой 50г тщательно перемешивают, насыпают на лист бумаги или стекло. На поверхность крахмала кладут стеклянную пластинку, на которой нанесены контуры прямоугольника размером 5*2см. Крахмал слегка придавливают стеклом и считают крапины на всей очерченной площади. Крахмал перемешивают и повторяют подсчет крапин не менее 5 раз. Из полученных результатов вычисляют среднее арифметическое и, увеличив его в 10 раз, получают количество крапин на 1 дм2. 300-500 – кукурузный, до 700-1 сорт картофельного.6. Определение массовой доли диоксида серы. Сернистая кислота переводит часть нерастворимых белков в растворимые, улучшает процесс диффузии, превращая полунепроницаемые оболочки зерна в проницаемые, создает антисептические условия замачивания. Навеску крахмала массой 50г помещают в коническую колбу вместимостью 300 см3 и приливают 200 см3 дистиллированной воды. Содержимое тщательно перемешивают в течение 15 мин. Суспензию фильтруют и отбирают пипеткой 50 см3 фильтрата в коническую колбу вместимостью 100 см3. Добавив в реакционную колбу 3-5 капель индикатора, раствора крахмала и столько же раствора соляной кислоты разведением 1:5, оттитровывают сернистую кислоту 0,02н. раствором йода до заметного синего окрашивания. Не более 0,008% - кукурузный, 0,005 – картофельный.7. Определение примеси других видов крахмала. Готовят разбавленную суспензию крахмала на дистиллированной воде, нанося 2-3 капли на предметное стекло, накрывают покровным стеклом и рассматривают под микроскопом. Модифицированный крахмал. Сухой крахмал не всегда удовлетворяет требованиям в отраслях, в которых он применяется, поэтому изменяют его свойства различными методами: физическими, химическими, биохимическими. Крахмал, свойства которого изменены называется МДК. Различают расщепленные и замещенные крахмалы. Первые готовят путем термического, механического, химического воздействия. В результате такой обработки происходит расщепление глюкозидных связей, уменьшение молекулярной массы и размера частиц. Образуются новые функциональные группы: карбонильная и спиртовая.Различают крахмалы модифицированные кислотой, при этом снижается вязкость, повышается растворимость, прозрачность клейстера. Длительность обработки может доходить до нескольких суток. После обработки суспензию обезвоживают, промывают водой, высушивают при температуре не выше 45градусов.Окисленные крахмалы получаются путем воздействия на крахмал различными окислителями. Готовят суспензию с содержанием 35% СВ, подкисляют, обрабатывают окислителем 0,15-0,2% к массе суспензии 1 час, после этого нейтрализуют содой, промывают водой и высушивают.