Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования ФГОУ ВПО

«Красноярский государственный аграрный университет»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Технология производства картофельного крахмала

Выполнил студент группы Т-53 Михайлов Е. О.

к.с.-х.н., доцент Сергоманов С. В.

Красноярск 2009

Введение

1. Технология производства картофельного крахмала

1.1 Получение сырого картофельного крахмала

1.1.1 Хранение картофеля

1.1.2 Доставка, мойка и взвешивание картофеля

1.1.3 Измельчение картофеля на терочных машинах - получение кашки

1.1.4 Выделение картофельного сока из кашки

1.1.5 Выделение свободного крахмала из кашки, отделение и промывание мезги

1.1.6 Рафинирование крахмальной суспензии

1.1.7 Качество сырого картофельного крахмала

1.2 Получение сухого крахмала

1.3 Получение модифицированных крахмалов

1.3.1 Расщепленные крахмалы

1.3.2 Замещенные крахмалы

Заключение

Литература

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 Технология производства картофельного крахмала

Современная крахмалопаточная промышленность - важная отрасль народного хозяйства. Крахмалопаточные предприятия выпускают сухой крахмал, глюкозу, различные виды крахмальных паток, модифицированные крахмалы, декстрин, глюкозофруктозные сиропы и др. Ассортимент вырабатываемой продукции составляет десятки наименований. Крахмал и крахмалопродукты используют в различных отраслях пищевой промышленности - кондитерской, хлебопекарной, консервной, молочной, пищеконцентратной, а также в медицинской, текстильной, полиграфической, бумажной и др.

Предприятия, перерабатывающие картофель и кукурузу, получают сырой крахмал влажностью 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 перерабатывают в сухой влажностью для картофельного 20 %, или используют для изготовления патоки, глюкозы и других крахмалопродуктов.

1.1 Получение сырого картофельного крахмала

Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Химический состав клубней картофеля колеблется в довольно широких пределах и зависит от сорта картофеля, климатических, почвенных и других условий. Средний химический состав картофеля (%): вода - 75; сухие вещества - 25, в том числе крахмал-18,5, азотистые вещества - около 2, клетчатка -1, минеральные вещества - 0,9, сахара - 0,8, жир - 0,2 и прочие вещества (пектины, пентозаны и др.) -1,6. Содержание крахмала в клубнях картофеля колеблется от 8 до 29 %. Вода в картофеле содержится в двух состояниях: в свободном (78 %) и связанном (22 %). Свободная вода растворяет все водорастворимые вещества картофеля - сахара, соли кислот, азотистые вещества и другие, образуя клеточный сок; коллоидно-связанная вода растворителем не является, и ее свойства существенно отличаются от обычной воды.

В клубнях картофеля может содержаться от 0,46 до 1,72 % Сахаров, представленных преимущественно сахарозой, есть также глюкоза и фруктоза. Хранение картофеля при пониженной температуре приводит к увеличению содержания Сахаров до 5 %, снижению выхода крахмала и увеличению потерь сухих веществ картофеля.

В картофеле содержится от 0,52 до 1,77 % клетчатки. Чем выше содержание клетчатки, тем толще клеточные стенки картофеля, тем труднее картофель истирается на терочных машинах и, следовательно, тем выше будет выход мезги и потери крахмала с мезгой. Пентозаны и пектиновые вещества, которые вместе с клетчаткой входят в состав клеточных стенок картофеля, составляют от 0.74 до 0,95 %. В процессе хранения картофеля пекгиновые вещества под действием фермента протопектиназы могут переходить в растворимую форму, что приводит к размягчению тканей картофеля и затрудняет производство крахмала.

В состав картофеля входят органические кислоты - лимонная, щавелевая, яблочная, молочная, но преобладает лимонная кислота. Общая титруемая кислотность картофеля обусловлена также наличием в его составе кислых фосфатов, рН картофельного сока 5,8...6,6. Кислотность картофеля резко возрастает при его микробиологической порче в процессе хранения, что отрицательно сказывается на ходе технологического процесса.

В картофеле содержится от 0,7 до 4,6 % азотистых веществ, которые на 60 % представлены белковыми соединениями. Белки картофеля полноценны по аминокислотному составу, 40 % азотистых веществ картофеля - небелковые азотистые соединения. По мере созревания клубней содержание азотистых веществ в них снижается, что положительно сказывается на ходе технологического процесса, так как белок, являясь хорошим пенообразователем, затрудняет отделение примесей от крахмала и снижает его качество. Кроме перечисленных веществ в картофеле содержится глкжозид соланин в количестве от 2 до 10 мг на 100 г сырого картофеля. Его содержание резко увеличивается при хранении картофеля на свету, когда он приобретает зеленую окраску. Употреблять такой картофель в пищу нельзя. Соланин также является сильным пенообразователем и затрудняет процесс очистки крахмала от примесей.

В картофеле содержится от 10 до 30мг% витамина С, небольшое количество витаминов группы В и каротиноидов. Зола картофеля составляет от 0,4 до 1,9 %, в ней преобладают соединения калия (72 %), фосфора (20 %), а также содержатся натрий, кальций, магний и железо. Примерно 75 % зольных соединений растворимы в воде и при производстве крахмала теряются со сточными водами, часть нерастворимых соединений остается в мезге, часть - в крахмале, влияя на вязкость и клеящую способность крахмального клейстера.

Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала (рис. 1) состоит из следующих этапов: хранение картофеля; доставка картофеля на завод; мойка, картофеля; взвешивание картофеля; тонкое измельчение картофеля - получение кашки; выделение картофельного сока из кашки; выделение свободного крахмала из кашки; отделение и промывание мезги; рафинирование крахмального молока; промывание крахмала.

1.1.1 Хранение картофеля

Предприятия, перерабатывающие картофель, работают сезонно. До подачи на производство картофель хранят в буртах при температуре 2...8 °С. На хранение закладывают только здоровые клубни. При хранении картофель дышит. Хранить картофель свыше 5-7 мес. нецелесообразно, так как это приводит к значительным потерям сухих веществ, в том числе крахмала.

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема получения сырого картофельного крахмала

1.1.2 Доставка, мойка и взвешивание картофеля

Картофель подают в производство с помощью гидравлического транспорта.

Процессу мойки картофеля придается очень большое значение, так как примеси (песок, камни, солома) затрудняют работу оборудования и могут вызвать его поломку. Кроме того, на последующих стадиях технологического процесса картофель не очищают от кожуры и частицы земли и песка, оставшиеся на поверхности картофеля, в дальнейшем могут перейти в крахмал и снизить его качество. Картофель моют в моечных машинах комбинированного типа. В камерах с высоким уровнем воды отделяют солому и другие легкие примеси, в камерах с низким уровнем воды удаляют землю; в сухих камерах вода, не задерживаясь, стекает в грязевую канаву. Моечные машины снабжены ботво-, песко- и камнеловушками. На крупных заводах широкое распространение получила моечная машина КМЗ-57М. Продолжительность процесса мойки в ней составляет 10... 14 мин, расход воды - 200...400 % к массе картофеля. Для учета массы переработанного картофеля производится взвешивание отмытых клубней на автоматических весах с откидным днищем, снабженных специальным счетчиком, регистрирующим массу взвешенного картофеля нарастающим итогом.

Сырье для производства картофельного крахмала

В производстве используются технические и универсальные сорта картофеля среднего и позднего срока созревания с высоким содержанием крахмала и хорошей лежкоспособностью (100-150 суток). Наибольшее значение имеют сорта Октябренок, Берлихинген, Лорх, Вольтман, Лошицкий, из новых сортов - Темп, Белорусский крахмалистый и др.

В технических сортах картофеля урожайность составляет 250-350 ц, выход крахмала 45-60 ц с 1 га\ сорта устойчивы к болезням, вырождению, лежкие, клубни с тонкой кожурой, отличаются низким содержанием клетчатки, белковых веществ, соланина, сахара, пониженной активностью окислительных ферментов, крупным крахмальным зерном.

Хранение . Картофель хранят в течение 120-130 дней. Более длительное хранение нецелесообразно из-за возможной порчи сырья. Больные клубни использовать в производстве нежелательно, так как они вносят инфекцию, вызывают образование слизи, накопление азотистых веществ, пенение соковых вод, повышение кислотности; крахмал получается низкого качества.

Технологическая схема приготовления картофельного крахмала

Крахмал в виде зерен находится в клеточном соке клубней картофеля. Задача производства -выделить зерна крахмала из клеток, освободить их от клеточного сока и мезги, промыть, высушить, упаковать.

Основные операции в приготовлении крахмала . Подача картофеля в производство; мойка клубней, удаление тяжелых и легких примесей; измельчение картофеля на терках и получение кашки; выделение из кашки основного количества клеточного сока на центрифугах; вымывание свободного крахмала из кашки и получение крахмального молока; отделение соковой воды из крахмального молока; рафинирование крахмального молока - очистка от взвешенных примесей на ситовых аппаратах; промывание крахмала-разбавление и концентрирование крахмального молока для удаления растворимых веществ; механическое обезвоживание крахмала; сушка; отделка сухого крахмала (дробление, просеивание); упаковка и маркировка крахмала.

Получения крахмала высокого качества . Для получения крахмала высокого качества имеет значение тщательная мойка клубней, быстрое отделение клеточного сока от кашки и освобождение зерен от примесей, непродолжительное время сушки в заданном режиме - в начальном периоде при пониженной температуре 40-45°, досушка при 80°.

Готовый сухой крахмал упаковывают в мешки из льняной или джутовой ткани емкостью 50, 60, 70, 75 кг. Так как крахмал дает большой распыл, а крахмальные зерна способны проходить через самую плотную ткань, мешки проклеивают крахмальным клейстером и просушивают.

Упаковка . При упаковке сухого крахмала в бумажные многослойные мешки необходима дополнительная упаковка в тканевые мешки. Сухой крахмал фасуют в бумажные и целлофановые пакеты, в картонные коробки массой от 100 до 1000 г. Пакеты и коробки упаковывают в ящики емкостью 30 кг.

Побочные продукты

Побочными продуктами картофелекрахмального производства являются сухая мезга, концентрированный клеточный сок. Мезга используется на корм скоту, клеточный сок - на выработку кормовых дрожжей. Сточные воды обеззараживаются и направляются на орошение и удобрение полей.

Применение

С развитием промышленности крахмал стали применять в состав различных лекарственных средств: мази, присыпки и другие. В косметологии крахмал известен в качестве отбеливателя для кожи, он абсорбирует явные выделения сальных и потовых желез, оздоравливает кожу.

Картофельный крахмал полезен для приготовления вкусного киселя и других кулинарных шедевров. Также этот продукт используют для выпечки. В частности, он может частично заменить муку. Он придает изделиям из теста рассыпчатость.

При помощи этого вещества крахмалят постельное белье, так оно становится более жестким и держит форму.

Вред

Вредными считаются рафинированные крахмалы, полученные в процессе промышленного производства (имеется в виду привычный белый порошок). В процессе пищеварения они повышают уровень инсулина, что впоследствии приводит к атеросклерозу, различным гормональным нарушениям и патологии глазного яблока. Но помните, что вред крахмала будет сказываться только при высоком содержании этого порошка в продуктах, подвергающихся тепловой обработке.

Иногда это даже способствует развитию онкологических заболеваний. Ведь при высокотемпературной обработке в крахмале образуется ядовитое вещество. Об этом обязательно должны помнить любители чипсов и жареного картофеля.

Выпуск крахмала всегда оставался одним из перспективных направлений деятельности, поскольку этот продукт имеет не только пищевую ценность, но и находит применение во многих секторах промышленности. Оборудовав мини-завод и определившись с рынком сбыта, можно достаточно быстро окупить вложенные средства.

Характеристики производственного процесса

Характеризуя технологический процесс, следует отметить, что вне зависимости от того, из какого сырья производится крахмал – кукурузы, пшеницы или традиционного картофеля, основные операции являются идентичными:

• подготовка сырья – очистка от посторонних примесей, мойка, взвешивание;
• измельчение с целью приведения сырья в кашицеобразное состояние;
• отделение жидкой фракции;
• получение крахмала в свободном виде;
• рафинирование – очистка от частиц мезги;
• промывание;
• высушивание;
• фасовка;
• упаковка.

Операция измельчения картофеля обычно проходит в два этапа. На первом из них применяются пилки, имеющие высоту зубьев 1,5 мм. Второй этап – перетир предполагает использование более мелких пилок с зубьями в 1,0 мм.

Для того, чтобы крахмальный бизнес функционировал круглогодично, целесообразно приобрести установку по получению патоки по следующему алгоритму:

• гидролиз крахмала;
• фильтрация полученного раствора;
• обесцвечивание;
• упаривание сиропа для получения патоки с нормативной консистенцией;
• разливание патоки.

Сезонность получения крахмала, особенно из картофеля, обусловлена тем фактом, что хранится он без значительной потери качества не дольше семи месяцев.

Особенности, отличия от масштабных линий

Одним из мотивов, побуждающих установить мини-завод, ориентированный на выработку крахмала, является востребованность этого вида продукции. Отличает небольшое производство от крупномасштабных линий и еще ряд преимуществ.

Небольшой крахмальный завод является привлекательным для начинающих предпринимателей и по причине его мобильности. При необходимости такое производство можно установить в непосредственной близости от места произрастания нужного сырья, что значительно сокращает транспортные расходы.

Крахмальный завод

Необходимый материал, оборудование

Чтобы установить полноценный крахмальный завод, относящийся к разновидностям мини предприятий, достаточно площади около 75 кв. метров, чтобы оборудовать производственный цех и складские помещения. Особенное внимание должно уделяться оборудованию мест хранения сырья, необходимого для переработки.

Если нет возможности оборудовать их рядом с производством, целесообразно заключить договоры с фермерскими хозяйствами, у которых есть собственные складские площади, на своевременную поставку сырья, чтобы обеспечить бесперебойную работу оборудования.

Современная технологическая установка с максимальной автоматизацией позволяет получать крахмал четырех сортов, что значительно расширяет сектор потребления. К основному оборудованию мини-завода относятся следующие станки и механизмы:

• мойка;
• автоматические весы;
• промышленная терка;
• сборник кашицы;
• центрифуга;
• вакуумная сушка;
• упаковочное оборудование.

Наличию моечных машин, оборудованных песко-, ботво- и камнеловушками особое внимание уделяется, если переработке подвергается картофель. Он проходит несколько стадий мойки в течение почти 15 минут с целью получения полной очистки его поверхности от любого вида загрязнений. После мойки клубни взвешиваются с помощью автоматических весов, оборудованных откидным днищем. Вес поступающих партий регистрируется счетчиком.

Крахмал после центрифуги в соответствии с нормами ОСТ 18-158 может содержать влаги от 38 до 40% (марка А) или от 50 до 52% (марка Б). Он также делится по сортам в зависимости от качества. Этот продукт, так называемый сырой крахмал, не может подвергаться длительному хранению, поэтому он должен пройти стадию сушки.

Поскольку крахмал разных сортов можно получать не только из картофеля, но и из кукурузы и пшеницы, то целесообразно рассмотреть вариант комплексного использования оборудования, организовав поставки нескольких видов сырья.

Бизнес план

Учитывая, что на начальном этапе становления бизнеса проще обратиться к производству крахмала из привычного картофеля, целесообразно наладить прочные связи с поставщиками этого вида сырья. Основное внимание уделяется качеству клубней, которые должны быть здоровыми, лишенными повреждений, иметь огрубевшую кожицу. Только такой картофель сможет не утратить свои свойства в процессе хранения.

Впоследствии, установив длительные связи с потребителями, можно расширить производство, обратившись к выпуску продукции из кукурузы, а также пшеницы. Разрабатывая бизнес план, необходимо сразу ориентироваться на потребности в разных видах, а также сортах крахмала, который востребован в пищевой, бумажной, текстильной, фармацевтической промышленности.

Запуская крахмальный завод, следует продумать, какой штат работников сможет эффективно выполнять все необходимые операции. Нужны будут операторы, грузчики, кладовщики. Также потребуется технолог, бухгалтер, наладчик, водитель-экспедитор. Всего около двенадцати человек.

Себестоимость, окупаемость

Планируя начать собственный бизнес по изготовлению крахмала, например из картофеля, нужно быть готовыми к крупным первоначальным вложениям, поскольку оборудованный всеми механизмами мини-завод производительностью 1 т/час ∙ 8 часов ∙ 23 дня = 184 т/месяц будет стоить примерно 6000 тыс. рублей.

Ежемесячные затраты составят, тыс. рублей:

• арендная плата – 40;
• фонд зарплаты – 300;
• сульфат натрия – 5;
• транспортные расходы – 150;
• вода, электроэнергия – 152.

Финансовых средств на закупку сырья потребуется 5 ∙ 5000 ∙ 184 = 4600 тыс. рублей. Из расчета, что на тонну выпускаемого крахмала необходимо потратить 5 тонн картофеля по закупочной цене в 5 руб./кг.

Итого себестоимость крахмала в месяц составит 5247 тыс. рублей.

Доход определяется, исходя из оптовой среднерыночной цены на крахмал в размере 36 руб./кг.

Общий доход составит:

36 ∙ 184000 = 6624 тыс. рублей.

6624 – 5247 = 1377 тыс. рублей.

С учетом налогов можно рассчитывать на чистую прибыль в 1171 тыс. рублей.

Окупаемость капитальных затрат:

6000 / 1171 ≈ 5 месяцев.

В реальных условиях окупаемость мини производства крахмала может составлять более длительный срок, но в целом бизнес будет приносить доход.

Видео: Линия производства крахмала

Производство картофельного крахмала в России не пользуется большой популярностью. Местных производителей достаточно мало. Они объясняют не популярность такого типа предпринимательства тем, что затраты на установку производственной линии довольно высокие, а окупаемость не быстрая. В результате есть риски оказаться без клиентов. Поэтому многие закупщики приобретают такой вид продукции в странах СНГ, считая, что это даже дешевле чем держать собственный мини цех. Однако данное мнение не является действительным. По факту производство довольно рентабельное, а сама техника необходимая для производства может быть приобретена не западного типа, а отечественного. Она по качеству практически не уступает и имеет достаточные мощности для стабильного массового производства.

Дополнительно если не хочется рисковать сразу со старта, всегда можно взять оборудование в лизинг. Производственный процесс даже на большой объём не требует наличия большого количество специалистов. В основном нужны машинисты и фасовщики-грузчики. Поэтому и заработные платы не ударят сильно по бюджету.

Последний их аргумент «не большой спрос» будет рассмотрен далее.

Чем выгодно производство крахмала и патоки?

Мини-завод по производству крахмала, а также патоки будет рентабелен только потому, что практически нет конкуренции. Достаточно мало производств по стране различного масштаба. Производство такого типа продукции может входить в другое. К примеру, мелкодисперсных специй, но и там ему не уделяется должное внимание, и продукт продаётся благодаря продвижению в крупных федеральных сетях под собственным брендом.

Полный цикл производства небольшой и не требует много затрат. Само сырьё и технология получения крахмала, а также при помощи реакции гидролиза из того же сырья патоки не стоит больших денег. Преимущество, которое сразу же создаст спрос - это время.

Логистика в любом производстве является важным элементом. Даже если товар с виду не востребован, это не значит, что он не участвует как составляющая единица в составе трудного продукта или производства. Именно здесь можно сделать основной акцент.

Крахмал и патока, универсальные продукты, которые к удивлению многих не является активно продвигаемым в розничном обороте. Пакета такого продукта одной хозяйке порой хватает до нескольких месяцев, а может и полугода из-за небольшого расхода в применяемых рецептах.

А что же касается крупных производств, где используются такие ингредиенты как патока и крахмал? Здесь необходимо отметить такие переменные:

• Бесперебойная поставка крахмала и патоки;
• Высокое качество;
• Низкая оптовая цена;
• Быстрая доставка сырья до производства.

Именно они важны крупному производителю. Получается, что и спрос на такой продукт в крупной оптовой поставке тоже есть. Многие производители, которые используются такие ингредиенты как патока и крахмал в создании своих продуктов сегодня заказывают их из Средней Азии, так как местный производитель либо не имеет специализированного производства, либо производит небольшие объемы, боясь излишков, которые он не сможет реализовать.

Если это учесть и в согласии с такими крупными игроками на рынке, которым постоянно требуется крахмал как ингредиент для изготовления собственного продукта, установить мини завод постоянно производящий только такое сырьё, все затраты при контрактах на поставку быстро окупятся.

Почему выгодно совмещать два цикла производства?

Крахмало-паточное производство удобно совмещать в один цикл, потому что до этапа гидролиза процесс обработки и переработки основного сырья является единым. Далее следует установить дополнительно автоклав, необходимый для гидролизации кашицы и создания загустевшей сладкой массы.

Получается, что из одного сорта картофеля, кукурузы или пшеницы можно получить сразу 2 продукта, что также является в плане производства достаточно выгодным.

На какие моменты стоит обратить внимание?

Важным является момент, касающийся самого сырье. Обрабатываться могут для получения крахмала различные сорта и культуры. Стоит учесть, что они растут определённый сезон и для того чтобы поставки были налаженными необходимо рассчитывать и запасы по каждому сорту.

Для удобства лучше помимо основного производственного помещения иметь большой склад, разделённый по секторам с утеплением. Он будет необходим для того чтобы в нужны момент использовать заложенные ресурсы для производства патоки и крахмала даже уже после окончания сбора урожая.

Таких накоплений хватит минимум на 6 месяцев, пока не наступит новый сезон.

Технические требования к помещению

Само помещение должно отвечать требования санэпиднадзора. В основном лучше делать акцент на 1-2 сорт качества, который являются высшими, так как именно они участвуют в других составах при приготовлении определённых продуктов.

В результате помещение должно пройти специальную обработку и внутри полная изоляция, чтобы не могли проникнуть мелкие грызуны ин насекомые. В период отгрузки просушенного крахмала в воздухе будет стоять большой столб пыли. Для этого должны работать промышленные вытяжки с мелкодисперсными ячейками и фильтрами, чтобы был постоянный приток свежего воздуха. Соответственно и работники, стоящие на отгрузке должны иметь все средства защиты, чтобы уберечь слизистую и легкие от раздражения. Для этого нужны маски респираторы и очки.

Любое пищевое производство должно быть всегда чистым. Поэтому оборка - это важный элемент. Она должна проводиться за час до начала работы и сразу после её окончания.

Необходимое оборудование

Купить оборудование для производства крахмала можно разной стоимости. Как уже было отмечено вначале статьи, здесь предприниматель сам решает, сколько необходимо заложить в будущий производственный цех. Делать многомиллионные амбициозные проекты также не стоит. Важно правила для таких производств заключатся в том, что чем дороже техника, тем дороже её обслуживание.

Цена оборудования для крахмального производства в составе уже готовой линии не должна превышать 3.5- 4 миллионов рублей. Сюда должны входить следующие элементы:

• Сеялка, для отделения основного сырья от сторонних объектов;
• Мойка;
• Сушилка;
• Промышленная тёрка с набором насадок под конкретный тип сырья;
• Сборники и накопительные цистерны для полученной кашицы;
• Центрифуга;
• Вакуумные сушилки;
• Промышленные фасовочные весы и формовочный аппарат.

Для производства патоки также потребуется автоклав, цистерны и дозатор для разлива готового продукта по металлическим либо пластиковым тарам.

Сборка производственной линии

Растительный крахмал получается не сложным, но продолжительным процессом. Поэтому необходимо разбить всё производство на этапы. Производственная линия может быть разделена на циклы. Не обязательно чтобы между всеми станками находилась конвейерная линия или дополнительные приводы для перемещения сырья.

Главное выстроить сам технологический процесс изготовление крахмала. Для этого необходимо разделить всё помещение под секторы, где будет находиться каждый цикл обработки и производства сырья. Линия производства крахмала должна быть удобна для транспортировки тары сырьём от одного оборудования до другого. Для этого можно использоваться пневматические тележки или погрузчики.

Технология получения крахмала и патоки

Технология производства крахмала заключается в следующем:

• Просеивание общей массы сырья;
• Его взвешивание и формирование партий на обработку;
• Обработка полученной каши от выделяемого сока;
• Образование свободного крахмала;
• Рафинирование сырья;
• Обработка водой и просушивание;
• Отгрузка и формирование общей полученной массы по пакетам.

Это вся технологическая схема. Как видно она не требуется особых технических знаний и инженерных решений. производство крахмала и патоки полуавтоматическое. Каждый процесс контролируется человеком по отдельности.

Производство крахмала из кукурузы будет таким же. Если же нужно изготовить патоку, то этот процесс расширяется до следующего:

• Гидролокация полученного крахмала при помощи химических составов;
• Фильтрование полученной массы;
• Пропаривание заготовки до образования вязкой консистенции и её обесцвечивание;
• Дозация полученной патоки по канистрам.

Важно учесть, что такой процесс должен быть составлен технологом. Так как там есть работа с химическими реагентами и нагревательными элементами. Все действия должны быть чётко распределены.

Какие виды крахмала можно производить?

Сегодня в России распространено:

• производство крахмала из картофеля;
• производство кукурузного крахмала;

Ниша, которая практически не занята, это пшеничный крахмал. Распространенный в Европе, он только недавно стал активно применяться в различных сферах в стране. Производство модифицированных крахмалов также не развито, но туту есть объективные причины. Сама технология отличается и требует больших затрат. Кроме этого на обработку и производство таких составов сырья потребуется специальные разрешения, которые в соответствии с действующим законодательством отсутствуют в данный момент.

Где выгоднее размещать производство?

Картофельный крахмал, как и кукурузный крахмал, требует постоянного доступа к сырью, размещать его в городе не будет целесообразно. Связанно это с тем, что сырьё необходимо очень часто завозить. Основными производителями являются фермеры. Именно у них можно закупить качественную продукцию по низкой цене. Дополнительно уберутся расходы, связанные с доставкой картофеля и кукурузы.

Производство пшеничного крахмала также можно разместить за городом. Кроме этого можно использовать местные склады для хранения, которые уже оборудованы для размещения большой массы продукта. Виды крахмала уже готового стоит хранить разделено. Для этого склад должен быть разделён на секторы и нему должен быть свободный доступ большегрузного транспорта.

Примерные сроки окупаемости

Пищевой крахмал для производителя не обходится в плане производства в большую стоимость. Себестоимость низкая, как и затраты на его хранение.

Продажа крахмала изначально должна быть сформирована именно в оптовом направлении. Только так производство можно развить и получить стабильную прибыль. Розничные поставки не дадут нужного эффекта, так как крупные бренды сами выдвигают свои виды такого продукта на рынки.

При нескольких постоянных и крупных контрактах и расширением собственного ассортимента, при стартовых затратах до 3-4 миллионов рублей окупить такой бизнес можно за 2-2.5 года. Если будет задействовано производство крахмала из пшеницы, а также патоки, такие сроки сокращаются 1.5 лет, так как такая продукция стала пользоваться активным спросом, который только растёт.

Крахмал картофельный. Производство картофельного крахмала, технология

Основная задача производства картофельного крахмала - мак­симальное извлечение крахмала путем разрыва наибольшего чис­ла клеток клубня и дальнейшая очистка крахмальных зерен от нерастворимых и растворимых примесей. Весь процесс такого производства складывается главным образом из механических операций и основан на двух свойствах зерен крахмала: нераство­римости их в холодной воде и малых размерах при сравнительно большой плотности.

Рассмотрим схему получения сырого картофельного крахмала.

Клубни картофеля хорошо отмывают от почвы в специальных мойках, отделяя при этом солому, камни и другие загрязнения. Чистые клубни измельчают на терках или измельчающих маши­нах ударного действия. Полученную кашку обрабатывают на осадительных центрифугах для получения концентрированного кле­точного сока. Кашку после центрифуг разбавляют жидким крахмальным молоком с сит, на которых промывалась мелкая мезга, и направляют на два первых сита, последовательно отмывающих крахмал от мезги.

С сит кашку направляют на окончательное истирание во вто­рую измельчающую машину, отмывают от свободного крахмала, а полученную мезгу направляют на механическое обезвоживание и использование в качестве корма. На последнее промывное сито для мезги поступает возвратная производственная вода после про­мывания крахмала.

Крахмальное молоко, полученное после промывания кашки поступает для отделения соковой воды на шнековые (осадительные) центрифуги. Соковую воду удаляют в ловушки, а сырой крах­мал, разбавленный свежей водой, в виде молока направляют на рафинирование в специальных ситовых аппаратах с тонкой капро­новой сеткой, отделяющей мелкие частички мезги. Мелкую мезгу обычно отдельно промывают также на ситах с капроновой сеткой, и полученное жидкое крахмальное молоко направляют для разбав­ления кашки после второго выделения клеточного сока. Мезгу ис­пользуют при производстве корма.

В рафинированном крахмальном молоке еще содержатся в не­большом количестве остатки растворимых веществ и мельчайших: частичек мезги. Поэтому его направляют на операцию окончатель­ной очистки - промывание в непрерывно действующих гидроцик­лонных станциях. Здесь получают чистый сырой крахмал и часть крахмала с пониженным качеством. Последний перерабатывают отдельно для получения крахмала низких сортов или после тща­тельной дополнительной очистки возвращают в основную схему перед рафинированием крахмального молока.

Качество сырого картофельного крахмала должно соответство­вать требованиям отраслевого стандарта ОСТ-18-158-74. В соот­ветствии с этим стандартом различают две марки сырого крахма­ла по содержанию в нем влаги: А (38-40%) и Б (50-52%). Кро­ме того, по качеству крахмал каждой марки подразделяют на три сорта - I, II и III . Крахмал I и II сорта должен иметь однородный белый цвет и запах, свойственный крахмалу (не до­пускается наличие постороннего запаха). Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок и вкраплений. В нем допускается слабо-кислый, но незатхлый запах.

Вследствие высокой влажности (38-52%) сырой картофель­ный крахмал является полуфабрикатом, и его перерабатывают, получая такие виды готовой продукции, как сухой крахмал, бес­кислотные декстрины, модифицированные крахмалы, крахмальное саго, различные патоки, глюкоза.

Для получения высококачественной готовой продукции хоро­шее качество сырья (сырого картофеля) имеет очень большое, а иногда и решающее значение. Белый цвет крахмала важен при применении его как вспомогательного материала в текстильной, бумажной, полиграфической, пищевой и друшх отраслях промыш­ленности. Большое значение для многих производств имеет вяз­кость крахмального клейстера, получаемого при нагревании смеси крахмала с водой. Особенностью картофельного крахмала, отли­чающей его от многих других крахмалов, является высокая начальная вязкость крахмального клейстера. Однако при неправильном ве­дении технологического процесса вязкость такого клейстера может сильно уменьшиться. Главное влияние на это оказывают длитель­ное пребывание крахмальных зерен в воде, содержащей значитель­ную концентрацию клеточного сока, наличие растворенных солей кальция и магния (жесткость воды) и некоторые другие факторы. Сырой крахмал сохраняется плохо из-за высокого содержания влаги. Поэтому сразу после выработки целесообразно обезвожи­вать его (на центрифугах), а затем или немедленно высушить или перерабатывать для получения других видов готовой продукции.

Выход крахмала больше всего зависит от крахмалистости картофеля и качества его измельчения. Поскольку, картофель теряет при хранении значительное количество крахмала, его перерабатывают как можно быстрее, не допуская хранения в весенние месяцы. Поэтому обычный сезон переработки картофеля продолжается 180-200 дней - с сентября по март. В весенне-летние месяцы картофель перерабатывают со значи­тельно худшими показателями. Следует стремиться довести дли­тельность сезона переработки до 120 дней.

Кукурузный крахмал. Технология производства кукурузного крахмала

Целью процесса производства сырого кукурузного крахмала является максимальное извлечение этого полисахарида из зерна в возможно более чистом виде и с минимальным изменением его природных свойств, проведение эффективного разделения и под­готовки к переработке других ценных составных частей зерна, зародыша, оболочек, белковых веществ и растворимых соедине­ний.

Эта цель достигается в производстве путем использования следующих методов воздействия на зерно и промежуточные про­дукты, получаемые при его переработке:

• химического, физического и биологического с целью размягче­ния зерна в процессе замачивания для облегчения последующего разделения его на компоненты;

• многоступенчатого мокрого измельчения зерна с сохранением целого зародыша, минимальным разрушением оболочек зерна и максимальным освобождением из клеток зерен крахмала;

• выделения и промывания зародыша и оболочек мокрым сито­ванием;

• разделения разных по плотности и размеру частиц белка и зе­рен крахмала под действием центробежных сил с помощью бы­строходных центробежных сепараторов.

В производстве кукурузного крахмала протекают различные микробиологические процессы. В одном случае, при замачивании зерна, направленное молочнокислое брожение не только не ме­шает, но и помогает производству, однако в других, например при измельчении зерна, ситовании и разделении крахмала и бел­ка, развитие микрофлоры затрудняет работу, ухудшает качество готовой продукции.

Производство кукурузного крахмала включает следующие ос­новные технологические операция (схема):

• замачивание зерна в теплом растворе разбавленной сернистой кислоты с целью размягчения зерна и удаления из него основной части растворимых веществ;
• дробление замоченного зерна с целью выделения зародыша;
• выделение и промывание зародыша;
• тонкое мокрое измельчение зерновой кашки для освобожде­ния связанных зерен крахмала, заключенных в клетках эндо­сперма;
• выделение из крахмальной суспензии частиц оболочек зерна и стенок клеток эндосперма, отделение от них свободного крахма­ла промыванием и мокрым ситованием;
• разделение крахмало-белковой суспензии с целью выделения взвешенных белковых веществ;
• промывание крахмала для очистки его от остатка растворен­ных в основном азотистых веществ.

http://carbofood.ru/starch-technology/