SU1074905A1 - Способ замачивани зерна в производстве крахмала - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ЗАГ4АЧИВАННЯ ЗЕРНА В ПРОИЗВОДСТВЕ КРАХМАЛА, предусматриваю1дий выдерживание зерна в замочной воде, содержащей сернистую кислоту , с рведением в нее источника молочно-кислых бактерий, отличающийс  тем, что, с целью снижени  стоимости процесса, в качестве источника молочно-нислых бактерий используют кукурузный экстракт , вьадёржанный в течение 20 150 ч при 40-52°С в количестве . 5-250 л на 1 мЗ замочной воды. i (Л с: i(ib СО О ел

Description

Изобретение относитс  к пищевой промышленности, преимущественно может быть испольровано в крахмало™ паточной промышленности при проиэл одстае зернового крахмала.

Известны способы замачивани  зерна при производстве крахмаша, заключающимс  в выдерживании зерна в растворе, содержащем сернистую кислоту Си иС23.

Недостатком известных способов получени  экстракта при замачивании зерна, в особенности способов с сокращенной продолжительностью процесса замачивани ,  вл етс  получение экстракта с высоким содержанием Сахаров из-за недостаточно полного молочно-кислого брожени . Сахара экстракта, вступа  в реакцию с аминосоединени ми или разлагась при высокой температуре в процессе уваривани  в выпарных аппаратах , образуют гуминовые вещества. Эти вещества способствуют быcтpo ly нагарообразованию на поверхности нагрева и закупориванию нагревательных трубок, что  вл етс  причиной снижени  производительности вакуум-аппаратов и непроизводительных затрат теплоэнёргии. Слой накипи толщиной 0,5 мм. может снизить производительность выпарной станции на 30%, Термическое сопротивление накипи дл  отдельных корпусов выпарной ганции Нередко достигает 50-60% от общего термического сопротивлени  теплопередачи.

Известно, что молочна  кислота, образовавша с  в экстракте в результате молочно-кислого брожени , предупреждает коагул цию белковых веществ и отложение осадка на поверхности нагрева СЗ3 и С4.

При концентрации молочной кислоты в экстракте свыше 18% СВ экстракта коагул ци  белковых и шшеральных веществ минимальна  5.

Таким образом, уменьшению энергетических затрат при сгущении экстракта способствует интенсификаци  молочно-кислого брожени  при замачивании зерна, обеспечивающа  концентрациЕО молочной кислоты свыше 1б% СВ экстракта .

Сахара экстракта в процессе,замачивани  зерна 11ри определенных услови х могут ображиватьс  молочнокислыми бактери ми, вносимыми в процесс с зерном и производственными водами, в молочную кислоту. Максимальное сбраживание Сахаров повьшзает технологические качества экстракта, способствует снижению нагараобразовани . Однако этот процесс проходит медленно и ко времени окончани  замачивани  зерна,, в особенности при интенсивных способах замачивани , в

жидком экстракте содержитс  еще значительное количество Сахаров,

Известен также способ замачивани  зерна, обеспечивающий получение жидкого кукурузного экстракта с низким содержанием Сахаров и предусматривающий внесение в замочную среду лактобактерий Delbrukii или Leichmanii . Переход щие из зерна в экстракт сахара активно сбраживаютс  внесенными бактери ми в молочную кислоту и таким образом получаетс  экстракт с низким содержанием Сахаров. В замочный чан заливают раствор сернистой кислоты концентрацией 0,0750 ,10% и в раствор ввод т культуру лактобацилл. Затем в чан загружают зерно и выдерживают его при 45-50с в течение 23-26 ч СбЗ.

К недостаткам этого способа можно отнести то, что дл  его осуществлени  требуетс  чиста  культура, например I-actobacillus Leichraanii №287 Дл  получени  необходимого количества эту культуту до ввода ее в замочный чан трижды пересеивают, что требует установки на крахмало-паточных предпри ти х дополнительного оборудовани  и организации стерильного микробиологического производства. Это св зано с определенными затратами и техническими сложност ми.

Использование сухого бактериального концентрата или сухой бактерлалной закваски Lactobacillus Leichmanii , или Lactolacillus Lelbreickii/ вырабатываемых на специализированных предпри ти х, значительно повышает себестоимость вырабатываемых прдуктов из кукурузы. Стоимость 20 г сухой бактериальной закваски 1 руб (Прейскурат № 32-01-56 ОСТ 49-11377 ), а 1,5 г сухого бактериального препарата 2 руб. 50 коп. (ТУ 49559-79 )о

На замачивание 100 т зерна товарной влажности требуетс  588 г сухой бактериальной закваски стоимостью 29 руб. 40 коп. или 44,25 г сухого бактериального препарата себестоимостью 73 руб. 75 коп.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  способ замачивани  зерна, согласно которому с целью снижени  стоимости процесса и повышени  биологической ценности получаемого в результате замачивани  экстракта в качестве источника молочно-кислых бактерий используют творожную молочную сыворотку в количестве 0,1-10% на 1 м замочной воды 7 .

Недостатком известного способа  вл етс  лимитированное потребле .ние мелочной сыворотки на технические цели. Большинство кукурузоперерабатывающих 1:рахмало-паточных предпри тий находитс  на большом удалеНИИ от заводов, специалызирук дихс  по переработке 1у1олока, в св зи с . чем создаютс  трудности со снабжением их сывороткой. Использование молочной сыворотки при замачивании зерна повышает себестоимость кукуру ного экстракта. Цена за творожную молочную сыворотку составл ет 3 руб. за 1 т (Прейскурант 32-01 поз.71, ОСТ 49-92-75). Дл  замачивани  100 т зерна товарной влажности потребуетс  около 5 т творожной сыворотки, стоимость которой 15 руб. без учета затрат на автотранспорт. Целью изобретени   вл етс  сниж ние стоимости процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу замачива ни  зерна в производстве крахмала, предусматривающему выдеришвание зерна в замочной воде, содержащей сернистую кислоту, с введением в н источника молочно-кислых бактерий используют кукурузный экстракт, ра нее выведенный из замочной батареи и выдержанный в течение 20-150 ч при 45-50°с в количестве 5-250 л на 1 м замочной воды. Способ осуществл етс  следующим образом. В замочный чан заливают раствор сернистой кислоты концентрацией . 0,20-0,25% сернистого ангидрида. П истечении 3-12 ч замачивани  в замочную воду в качестве источника молочно-кислых бактерий ввод т выдержанный при 40-52с в течение 20 150 ч жидкий кукурузный экстракт в количестве л на 1 м замочной воды. Далее процесс замачивани  продолжаетс  согласно HSBecTHONiy способу на оборудовании непрерывного или периодического действи . Основна  часть полученного на замочной батарее жидкого кукурузного экстракта поступает на сгущение в выпарные вакуум-аппараты. Часть слитого с замочной батареи экстракта выдерживаетс  при 40-52с в течение 20-150 ч в производственной емкости, после чего может быть использована дл  введени  в замочную батарею дл  активации молочнокислого брожени . В период выдерживани  слитого из замочной батареи кукурузного экстракта происходит активное развитие молочно-кислых бактерий, поступивших в экстракт вместе с зерном. Эти бактерии развиваютс  при наличии в экстракте сернистого ангидрида, в результате чего некоторые виды молочно-кислых бактерий адаптируютс  в этой среде и впоследствии могут выдерживать повышенные концентрации. Это позвол ет более эффективно проводить процесс сбраживани  Сахаров в процессе замачивани . При использовании предлагаемого способа не требуетс  приобретать бактериальную закваску, бактериальный концентрат или молочную сыворотку . Эффективность выдерживани  экстракта во многом заивсит от поддержани  оптимальной температуры дл  развити  молочно-кислых бактерий. В табл. 1 приведен пример зависимости обсемененности выдержанного в течение 100 ч экстракта от температуры процесса. Таблица 1

3386 3950 5666 8170 8720 8560

Из табл. 1 видно, что оптимальной температурой дл  развити  молочно-ки-слых бактерий  вл етс  интервал 40-52с. При увеличении продолКоличество молочно-кислых бактерий в 1 мл экстракia , тыс.шт.

8310

5400

жительности выдержки экстракта увеличиваетс  обсеменность его MOJio4io-кислыми бактери ми,как это показано в табл.21Температура процесса 50 С.

55 ..

Т а б л и ц а

14900

11160

8560

1280

В зависимости от обсемененности возвращаемого в замочную батарею экстракта зависит объем дозировки,

В табл. 3 приведен пример зависимости продолжительности вьщержки Из табл. 3 следует,что дл  достижени  концентрации молочной кнслоты в экстракте, скачиваемом с замочной батареи, превращающей 18% СВ экстракта, при дозировке 5 л/м необходима выдержка экстракта, скачиваемого с замочной батареи, не менее 150 г. Дл  достижени  этой же концентрации при выдержки экстракта 20 ч необходима дозировка выдержанного 250 л/м. Увеличение выдержки экстракта свыше 150 ч не при водит к уменьшению дозировки в виду незначительного увеличени  обсемевенност экстракта молочно-кислыми бактери ми. Продолжительность выдер ки экстракта менее 20 ч не эффектив на, так как требует большого объема возврата выдержанного экстракта в замочную батарею. Пример 1. В лабораторных ус юви х в замочную емкость помещают

экстракта, и объема дозировки на концентрацию молочной кислоты в экстракте, скачиваемом с замочной батарее. Температура процесса .

Таблица 3 75 г зёрна кукурузы, 110 мл раствора сернистой кислоты концентрацией 0,2%. Выдерживают смесь зерна и сернистой кислоты при , Через 6 ч от начала процесса концентраци  сернистой кислоты в замочной среде составл ет 0,1%. В это врем  в замочную среду ввод т выдержанный 120 ч при 50°С ранее слитый с замочной батареи кукурузный экстракт в количестве 19,8 мл или молочную творожную сыворотку в количестве 5,5 мл (объема дозировок выбраны оптимальные дл  наиболее псзлного сбраживани  Сахаров экстракта). После этого выдерживание зерна в замочном растворе продолжают при 50с в течение 42 ч. После окончани  процесса замачивани  в слитом из замочной емкости экстракта определ ют содержание редуцирующих Сахаров, молочной кислоты и сухих веществ. Результаты приведены в табл. 4.

Известный

Без введени  молочнокислых бактерий

С введением в замочный раствор молочной сыворотки

Предлагаемый

С возвращением в замочную воду части кукурузного экстракта

Из табл. 4 следует, что при использовании предлагаемого способа можно получить экстракт с низким содержанием Сахаров и повышенным содержанием молочной кислоты без введени  в замочную воду специальных добавок молочно-кислых бактерий.

Пример 2. В лабораторных услови х в замочную емкость помещают 75 г зерна кукурузы, 110 мл раствора сернистой кислоты концентрацией 0,2%. Выдерживают смесь и сернистой кислоты-при 50с. Че27 ,5

20

11

100

5,5

120

150 0,55

Из табл. 5 следует, что дл  достижени  определенной концентрации молочной кислоты, например 18% СВ,

Таблица 4

5,3

5,1

16,2

25,3

0,4

26,6

0,2

ез 6 ч от начала процесса в замочную среду ввод т кукурузный экстракт с различной дозировкой в зависимости от продолжительности выдержки его вне батареи при 50°С. После

этого выдерживание зерна в замочном растворе продолжают при 50°С в течение 42 ч. После окончани  процесса замачивани  в слитом из замочной емкости экстракте определ ют содержание редуцирующих Сахаров, молочной кислоты и сухих веществ.

Результаты приведены в табл. 5.

4,7

18,7

5,7

18,4

4,8

5,6

4,8

18,5

5,6

4,8

18,4

5,6

с увеличением продолжительности выдержки экстракта уменьшаетс  объем его дозировки в замочную батарею.

Использование предлагаемого способа замачивани  зерна сохран ет преимущества способов интенсификации процесса замачивани  зерна с заведением в замочную воду источника молочно-кислых бактерий, т.е. позвол ет эффективно проводить молочнокислое брожение в процессе замачивани  зерна и способствует ускорению высвобождени  крахмала из белковой части зернового эндосперма, а также улучшению технологического качества зернового экстракта. Такой экстракт увариваетс  со значительно меньшим иагарообразованием на поверхности нагрева выпарных аппаратов, что позврл ет значительно сократить расход вспомогательных материалов, тепловой и электрической энергии и других затрат на очистку поверхностей нагрева и уваривание экстракта.

Предлагаемый способ замачивани  зерна позвол ет удешевить технологический процесс, исключа  введение специальных добавок молочно-кислых бакт ерий , в том Числе и молочной сыворотки .

Кроме того, при использовании предлагаемого способа улучшаетс  процесс сбраживани  Сахаров в молочную Кислоту, что объ сн етс  присутствием в замочной среде молочно-кислых бактерий , адаптировавшихс  к сернистому ангидриду, примен емому при замачивании зерна.

По сравнению с известным экстракт, получаелФлй при введении в замочную воду вьщержанного вне батареи жидкого экстракта, имеет более низкую стоимость, обусловленную ценами на чистые препараты - источники молочнокислых бактерий. Использование вьщержанного жидкого экстракта вместо сухой бактериальной закваски на предпри тии с суточной мощностью 1000 т зерна позволит получить годовой экономический эффект около 97 тыс.руб., а замена вьщержанным жидким экстрактом сухого бактериального препарата на аналогичном предпри тии составит годовой экономический эффект 242,4 ты руб.

Использование выдержанного жидкого экстракта вместо творожной молочной сыворотки на предпри тии с суточной мощностью 1000 т зерна позволит получить годовой экономический эффект 48 тыс. руб.

По сравнению с известными предлагаемый способ замачивани  позвол ет значительно удешевить процесс сгущени  жидкого экстракта в выпарных установках за счет уменьшени  затрат вспомогательных материалов, тепловой и электрической энергии, а также трудозатрат , необходимых на очистку поверхности нагрева выпарных аппаратов от накипи. Годовой экономический эффект составл ет 61 тыс. руб. на предпри тии с суточной мощностью 1000 т зерна.

Claims (1)

1. СПОСОБ ЗАМАЧИВАНИЯ ЗЕРНА В ПРОИЗВОДСТВЕ КРАХМАЛА, предусматривающий выдерживание зерна в замочной воде, содержащей сернистую кислоту, с введением в нее источника молочно-кислых бактерий, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости процесса, в качестве источника молочно-кислых бактерий используют кукурузный экстракт, выдержанный в течение 20 150 ч при 40-52°С в количестве .

   5-250 л на 1 м³ замочной воды.

   ί