Схема получения патоки ферментативным гидролизом, назначение и последовательность операций.

1) Подготовка крахмала к гидролизу. Сырье, поступающее на производство патоки, должно содержать минимальное количество примесей, так как они оказывают отрицательное влияние на ход технологического процесса и качество патоки. Дополнительная очистка от примесей, содержание которых не должно превышать 1,8. %К ним относят – водорастворимые вещества, нерастворимый белок, зольные элементы. Водорастворимые вещества увеличивают карамельную пробу, усложняют фильтрование белка. Подается из цехов сырого крахмала или с других предприятий. Его разбавляют водой и рафинируют на ситах и гидроциклонах. 2) Ферментативный гидролиз. В качестве катализаторов используют ферментные препараты светлого солода или амилазы, бактерии плесневых грибов, при получении патоки используют и -амилазы и глюкоамилазы. –амилаза расщепляет амилазу и амилопектин посередине цепи, образуя низкомолекулярные декстрины и мальтозу. –амилаза гидролизует только 1,4 – глюкозидные связи с образованием мальтозы и небольшого количества высокомолекулярных декстринов. Глюкоамилаза гидролизует 1,4 – 1,6 – гликозидные связи с отщеплением одной молекулы глюкозы. Скорость ферментативного гидролиза зависит от условий, -амилаза устойчива к повышенной температуре, -амилаза устойчива к низким рН. После гидролиза проводится инактивация фермента. 3) Нейтрализация сиропа. Цель – прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, переведение свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в безвредные соли и создание оптимальных условий для последующей очистки сиропов от примесей. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5-4,0. Гидролизаты, осахаренные с помощью хлороводородной кислоты, нейтрализуют только содой. Процесс осуществляют в специальных нейтрализаторах периодическим или непрерывным способом 4) Подготовка к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9% взвешенных частиц, которые необходимо удалить. Нерастворимые примеси удаляют фильтрованием. Осадок в сиропе, приготовленном из картофельного крахмала, состоит из скоагулированных хлопьев белка, легкосжимаемых и труднопроницаемых, к такому сиропу перед фильтрацией добавляют пористый наполнитель – диатомит. Сироп, полученный при гидролизе кукурузного крахмала, содержит клейкую слизистую массу, состоящую из хлопьев белка, пропитанных жиром. Если этот жирный осадок не выделить предварительно из сиропа, то при последующей фильтрации слизистые вещества забьют поры фильтрующей ткани и вспомогательного фильтрующего материала. Осадок выделяют в простейших аппаратах – скиммерах, представляющих собой резервуар, разделенный перегородками на 5 частей, жирный осадок всплывает и периодически убирается в приемный желоб. Очищенный сироп уходит из скиммера непрерывно через специальное устройство, обеспечивающее отбор чистого сиропа. Лучший способ выделения из сиропа жира и белка – обработка его на тарельчатых сепараторах с периодической или непрерывной выгрузкой осадка. 5) Фильтрование сиропов. В процессе фильтрования отделяются примеси, перешедшие в сироп из крахмала (белок, клетчатка, жир) и примеси, образующиеся в процессе нейтрализации. Фильтрование ведут на вакуум-фильтрах, работающих с микросъемом осадка, или на автоматических фильтрах-прессах. 6) Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. Паточные сиропы после фильтрации представляют собой прозрачные жидкости, окрашенные в желтый цвет. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидролиза и от условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков, разложения углеводов, продукты реакции меланоидинообразования. Также содержаться кислые фосфаты, обуславливающие кислотность патоки, и некоторые минеральные вещества. Целью очистки паточного сиропа адсорбентами является полное его обесцвечивание, устранение запаха, снижение кислотности. В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют активный уголь. 7) Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и экономии расхода теплоты сгущение сиропа от жидкого (с концентрацией 35-40%) до густого (55-57%) ведут в многокорпусных выпарных аппаратах под разрежением 8) Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп с концентрацией СВ 55-57% уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием СВ 78-80. %Для получения патоки высокого качества сироп уваривают при температуре не выше 60градусов, продолжительность процесса должна быть минимальна (50-55мин). 9) Охлаждение патоки. Патока, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру 60-70град. Т. к. это вязкий продукт, естественное охлаждение очень медленно при быстром нарастании цветности за счет образования красящих веществ. Стремятся быстро (40-80мин) охладить ее до температуры 40-45град. Используют специальные холодильники. 10) После охлаждения ее разливают в бочки, либо в емкости, цистерны и хранят. Более длительный, имеет громоздкую аппаратуру, занимающую больше площадей. Преимущество – получается патока с заданными свойствами.