Выпуск крахмала специалисты уже давно отнести к перспективной, прибыльной нише, которая в последнее время стала пользоваться популярностью среди тех предпринимателей, что ищут выгодные бизнес-идеи. Если купить оборудование для производства крахмала и наладить поставки достаточного количества сырья, можно в кратчайшие сроки окупить все вложенные инвестиции.

Чтобы начать зарабатывать совсем необязательно запускать крупномасштабное предприятие с огромными мощностями. Оптимальным вариантом станет мини цех – так можно минимизировать риски, вложив меньше инвестиций.

Изготовление крахмала будет выгодно предпринимателю по 2 главным причинам:

• В России в этой отрасли не очень много производителей, что, конечно, создает здесь низкую конкуренцию.
• Растительный крахмал пользуется достаточным спросом. И основная масса покупателей – именно оптовики, которые покупают крахмал в качестве сырья.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции – от 3000000 руб.

Насыщенность рынка – низкая.

Сложность открытия бизнеса – 7/10.

Но нельзя не упомянуть и один существенный недостаток в этой сфере. Мини завод по производству крахмала будет работать в полную силу только в определенный сезон – с сентября по май. Дело в том, что в картофеле по прошествии 250-300 дн после сбора содержание крахмала начинает резко снижаться, а значит, сырье следует переработать именно в этот период. Впрочем, даже это не означает, что оборудование в несезон будет простаивать и всех сотрудников придется отправлять в отпуск – у предпринимателя есть возможность наладить крахмало-паточное производство, когда крахмал служит не только готовой продукцией, но и сырьем для дальнейшего получения патоки. Патока – ценный с промышленной точки зрения продукт, получаемый путем гидролиза крахмала. Это практически бесцветная вязкая жидкость сладковатого вкуса.
Очень выгодно запускать небольшие цеха по выпуску крахмала частным фермерским хозяйствам. Многие предприимчивые бизнесмены так и делают – вблизи картофельного или кукурузного поля монтируют линию для получения качественного продукта, который потом, в качестве дополнительной прибыли, будет сбываться на местном и региональном рынке.

Что же предстоит учесть предпринимателю, решившему запустить производство крахмала и патоки?

Какое сырье можно использовать?

На многих производственных предприятиях крахмал получают из . И это экономически обосновано, поскольку корнеплоды сегодня общедоступны и недороги по цене. Причем, тут есть возможность перерабатывать не только крупные цельные картофелины, но и мелкие, не очень хорошего качества, которые непригодны для продажи. Но производство крахмала из картофеля – не единственно возможный вариант.

Для получения качественного готового продукта могут использоваться следующие культуры:

• кукуруза,
• пшеница.

Отлично, если получится наладить поставки сырья разного вида – так можно привлечь больше заинтересованной аудитории к своему продукту.

Наладив бесперебойные поставки сырья на производство, линия производства крахмала не будет простаивать. А заключить договора лучше с местными фермерами, поскольку у них картофель, кукурузу и пшеницу можно закупать по сниженной цене.

В качестве дополнительного сырья на производстве будет использоваться тара, в качестве которой могут выступать полиэтиленовые или бумажные мешки разного объема. Для фасовки патоки могут потребоваться металлические или пластиковые бочки.

Какой ассортимент предлагать покупателям?

Продажа крахмала пойдет гораздо активнее, если предлагать покупателям полный ассортимент выпускаемой продукции. Теперь понятно, что основная классификация готового продукта осуществляется, исходя из того сырья, из которого он изготовлен. Поэтому, стараемся ориентировать свой цех на выпуск сразу нескольких видов крахмала, упакованного в разную по массе тару.

Помимо этого, пищевой крахмал можно разделить и по сортам. И чем выше сорт, тем выше качество и исходного сырья, и продукции на выходе.

Всего сортов четыре:

• экстра,
• высший,
• первый,
• второй.

Когда предприятие выйдет на региональные рынки сбыта, можно запланировать и производство модифицированных крахмалов. Но работа эта довольно трудоемкая даже не с точки зрения оборудования, а в плане научных разработок и получения сертификатов качества от надзорных органов.

Технология получения крахмала и патоки

Производство крахмала из кукурузы, в плане технологии, мало отличается от получения того же продукта, но из картофеля. А потому, какое бы сырье не поставлялось в стены цеха, принцип работы оборудования будет неизменен.

Технология производства крахмала такова:

• Подготовка сырья (мойка, взвешивание).
• Измельчение сырья до состояния кашицы.
• Отделение кашицы от выделившегося сока.
• Получение свободного крахмала.
• Рафинирование.
• Промывание и сушка готового продукта.

По сути, технологическая схема получения сухого продукта на этом закончена. Но если на заводе запланирован еще и выпуск патоки, то картофельный крахмал отправляется дальше на переработку.

Патоку получают так:

• Гидролиз крахмала в присутствии определенных химикатов.
• Фильтрация раствора.
• Обесцвечивание сиропа.
• Упаривание сиропа до получения патоки определенной консистенции.
• Розлив патоки в емкости.

И производство картофельного крахмала, и получение из него патоки – задачи относительно несложные даже для неспециалиста в этой области. Но не обладая специфическими знаниями, для консультаций лучше пригласить квалифицированного технолога, который проработает технологию с учетом конкретного сырья и подберет оптимальной мощности оборудование.

Закупка оборудования для получения крахмала

Производственная линия по изготовлению крахмала

Производство крахмала из пшеницы и прочего сырья не будет возможным без специального оборудования. Вне зависимости от того, какие виды крахмала запланировано получать на выходе, в линию входят следующие машины и аппараты:

• Камнеловушки-мойки.
• Промышленные терки.
• Сборник-накопитель кашицы.
• Центрифуга.
• Вакуумная сушилка.

Цена оборудования для крахмального производства достаточно высока – не менее 2500000 руб. Высокомощные комплексы стоят и того дороже – до 7000000 руб. В расходы на техническое оснащение нужно включить и стоимость специального автоклава, если полученный кукурузный крахмал далее пойдет на изготовление патоки. Автоклав хорошего качества стоит как минимум 400000 руб.

Рентабельность планируемого бизнеса

Производство пшеничного крахмала и прочих его видов, как показывает практика, несмотря на внушительные инвестиции (порядка 3500000 руб), окупается достаточно быстро – в течении 2-3 лет. Но это при условии полной отгрузки всей выпущенной продукции.

Производство кукурузного крахмала будет приносить большую прибыль если продавать еще и патоку, ведь затраты на ее получения минимальны. Пшеничный крахмал, кукурузный и картофельный стоят сегодня на оптовом рынке 35-50 руб/кг. При этом его себестоимость равняется 20-30 руб/кг. Что касается патоки, то ее можно сбыть за 30-40 руб/кг.

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, который выводится из схемы. Такая операция долж­на быть внедрена на всех заводах. 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 непрерывнедействующих 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 (например, получаемых из зерна кукурузы, пшеницы и др.), 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, как от­мечалось, картофель теряет при хранении значительное количество крахмала, его перерабатывают как можно быстрее, не допуская хранения в весенние месяцы (начиная с апреля потери крахмала заметно увеличиваются). 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.

В течение всего прошлого сезона, когда картофеля в России было не просто много, а очень много, в средствах массовой информации неоднократно мелькали сообщения о том, что аграрии во многом сами виноваты, что понесли убытки: знали, что продукции будет больше обычного, но не подготовились. Могли бы, как минимум, приобрести оборудование и пустить эту картошку на крахмал. Действительно, в 2015 году страна закупила почти 18 тыс. тонн нативного картофельного крахмала (по данным Ассоциации российских производителей крахмалопаточной продукции «Роскрахмалпатока»), при этом в России выпуск данного продукта уменьшился. И эта тенденция к сокращению остается устойчивой уже в течение нескольких лет.

Немного истории

Крахмал (а история отрасли начиналась именно с картофель­ного крахмала) в промышленных масштабах в России начали выпу­скать более ста лет назад. Для его получения картошку терли целы­ми деревнями. Средняя артель за год производила порядка 25 тонн крахмала. Таких производств в начале XX столетия насчитыва­лось более тысячи. Большая часть товара приобреталась текстиль­ными фабриками Морозова и Ма­монтова.

Крупные заводы по производ­ству крахмала появились к 30-м годам прошлого века. И вплоть до 90-х отрасль активно развива­лась, обеспечивая потребности пищевой, целлюлозно-бумажной, текстильной, фармацевтической, химической и нефтегазовой про­мышленности.

Годы перестройки стали тяже­лым испытанием для производи­телей картофельного крахмала: в 1993 году были отменены дотации на приобретение сырья (закупоч­ная цена картофеля в советские годы составляла 10 копеек за кг, из них 4 копейки выплачивало государство); широко открылись границы для зарубежных конку­рентов.

В результате из 50 советских картофелекрахмальных заводов осталось не более 10, а постоян­но действующих и того меньше - около пяти. Годовое производство картофельного крахмала в Рос­сии по сравнению с 1990 годом сократилось с 50 до 5-8 тыс.тонн.

С 1995 года большинство предприятий сменили форму соб­ственности с государственной на частную. Приток инвестиций позволил некоторым из них про­вести реконструкцию и начать выход из кризиса, но и сегодня положение с производством кар­тофельного крахмала в стране остается весьма сложным.

Олег Радин, президент Ассоциации рос­сийских производителей крахмалопаточной продукции «Роскрахмалпатока»

- Ситуацию с производством картофельного крахмала в Рос­сии трудно назвать радужной. В прошлом году в стране было пере­работано около 30 тыс. тонн кар­тофеля, но по данным НИИ крахмалопродуктов, сейчас динамика падает. Основная причина - круп­нейший отечественный произво­дитель картофельного крахмала (ранее поставлявший до 500 тонн продукции в сутки) - «Климовский крахмал» - на данный момент проходит процедуру банкротства.

Если в странах Европейского Союза в структуре сырья объемы переработки кукурузы, пшеницы и картофеля примерно равны (30­35%), то в России доля переработ­ки картофеля к общему объему перерабатываемого сырья состав­ляет лишь 5,0-6,5%.

Дмитрий Лукин, директор ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов (ФГБНУ ВНИИК)

- Производственные мощности по выработке картофельного крах­мала действуют только в Брян­ской, Нижегородской, Орловской, Липецкой областях, республиках Мордовия и Чувашия. Основными производителями картофельного крахмала являются: ООО Пред­приятие «Чувашъенкрахмал» (Ре­спублика Чувашия); ООО «Мглинский крахмал» (Брян­ская область), ООО «Сырятинский крахмал» (Нижегород­ская обл.).

Что же сегодня мешает развитию отрасли? Почему наши заводы уступают рынок зарубежным производите­лям?

ПРОБЛЕМЫ ОТРАСЛИ. Сырье.

В первую очередь экспер­ты говорят об отсутствии в стране рентабельной сырье­вой базы: картофель на пере­работку поступает низкого качества, не всегда в нужном объеме (как правило, постав­ки идут с сентября по март- апрель, далее содержание крахмала в картофеле умень­шается, что снижает эконо­мичность его переработки) и по довольно высокой цене.

Дмитрий Лукин

- Особое внимание хотелось бы обратить на низкое качество пере­рабатываемого картофеля, в ос­новном, по содержанию крахмала. Эффективность технологии пере­работки картофеля на крахмал обе­спечивается при использовании клубней с крахмалистостью не ме­нее 19% (в этом случае для производства одной тонны крахмала тре­буется не более пяти тонн сырья).

Расчет экономической эффек­тивности производства крахмала из картофеля мощностью 25 тонн в сутки показал, что при указанной степени крахмалистости срок оку­паемости капитальных затрат со­ставит 2,2 года.

Олег Радин, президент Ассоциации рос­сийских производителей
крахмалопаточной продукции «Роскрахмалпатока»

- Наладить производство мож­но только при наличии больших объемов дешевого и качествен­ного (содержание крахмала не менее 19-20%) сырья. При этом стоимость качественного карто­феля не должна быть выше 6 тыс. рублей за тонну, иначе цена гото­вой продукции будет непомерно высока. Сырья с такими характе­ристиками в стране немного.

Вместе с тем, исходя из дина­мики цен на картофель, можно на­блюдать, что российский устойчи­во дороже европейского. За 2010 - 2014 гг. средняя фермерская цена российского картофеля на 22% выше, чем в странах ЕС.

Андрей Дробязко, генеральный директор ООО «Мглинский крахмал», Брянская обл.

- Наш завод производит крах­мал из отходов картофеля. Пускать на крахмал продовольственный картофель, даже по цене 8 руб. за кг, невыгодно. Мы закупаем сырье по 1,5 рубля за кг, преимуществен­но это мелкие или подгнившие клубни с содержанием крахмала около 10%. В идеале, содержание крахмала должно быть не менее 19%, но специально сажать нужные для нас сорта при таких закупоч­ных ценах никто не будет. Постав­щиками сырья для нас являются производители картофеля со всей Брянской области. Наш регион считается картофельным, есть не­сколько крупных производителей, имеющих большие современные хранилища, работает много фер­меров. Мы последовательно выку­паем у них весь пересорт, что удоб­но и для них, и для нас.

В этом году мы закупали кар­тофель по май включительно, вы­брали в регионе все до последней картошины. Так что, несмотря на огромный урожай, никто из брян­ских производителей картошку не выбросил.

Производители крахмала на­деются, что проблему с качеством и количеством сырья им поможет решить государство: например, путем выплат субсидий агрохозяйствам, выращивающим сорта картофеля с высоким содержани­ем крахмала. Эксперты видят вы­ход также в налаживании тесной системы взаимодействия между производителями картофеля и пе­реработчиками и в использовании наработанного мирового опыта.

Дмитрий Лукин

- В Европе лидерами по произ­водству картофельного крахмала являются Швеция, Нидерланды, Германия, Дания. В этих странах из-за высокой трудоемкости вы­ращивания и хранения клубней картофеля установлены следую­щие основные принципы стимули­рования производства картофель­ного крахмала:

• производители картофеля (фермеры, кооперативы) являются акционерами перерабатывающего завода и материально заинтересо­ваны в реализации конечной продукции - крахмала и его производных;
• при фирмах организована агрономическая служба, обе­спечивающая производителей картофеля рекомендациями по его выращиванию и семен­ным материалом для произ­водства картофеля с содержа­нием крахмала не ниже 20 %;
• фирмы кредитуют произво­дителей картофеля на закупке семян, удобрений и ГСМ, что фиксируется в контракте на поставку картофеля.

Рентабельность производства крахмала достигается за счет снижения себестоимости выра­щивания картофеля при высокой урожайности и высоком содержа­нии в нем крахмала - до 25 %. При этом расход картофеля на 1 тонну крахмала снижается до 4,5 тонн и, соответственно, сокращаются удельные энергетические затраты на его переработку.

Утилизация отходов

Очень остро для предприятий, занимающихся переработкой кар­тофеля, стоит и вопрос утилизации отходов. «Я сегодня завезу карто­фель, - с горечью говорит директор завода, еще недавно выпускав­шего картофельный крахмал, - а завтра ко мне придут со штрафа­ми, а то и вовсе закроют». Между тем, эта проблема вполне может иметь выгодное решение. В Евро­пе белок, извлекаемый из карто­фельного сока, - продукт высокой пищевой ценности. Клетчатка, промытая и высушенная, широко используется в пищевой инду­стрии. Есть ли опыт переработки отходов и в России?

Дмитрий Лукин

- Наиболее распространенным способом утилизации мезги и кар­тофельного сока является либо использование их смеси в каче­стве корма для животных, либо разделение этой смеси на цен­трифуге на две фракции: мезгу, используемую в качестве корма, и картофельный сок, направляе­мый в пруд-накопитель для после­дующего удобрительного полива сельскохозяйственных угодий.

При производстве картофель­ного крахмала по технологиче­ской схеме с использованием гидроциклонной установки по­бочные продукты - мезга и кар­тофельный сок - получают в виде смеси с содержанием сухих ве­ществ 7-8%, которая может быть использована в качестве кормо­вого продукта.

Одна тонна смеси мезги и картофельного сока имеет 70-80 кормовых единиц. На 1000 кг пе­реработанного картофеля выра­батывается около 1050 кг смеси.

Мезгу и картофельный сок ре­комендуется использовать на:

- скармливание животным в сыром виде;

- приготовление запаренного корма;

- выделение белков из карто­фельного сока;

- удобрительные поливы сель­хозугодий (картофельный сок);

- выращивание кормовых дрожжей или других микро­организмов на картофельном соке или на гидролизатах смеси и картофельного сока;

- получение сухого корма.

Картофельный сок может быть применен для удобрительных по­ливов сельскохозяйственных уго­дий. Полив картофельным соком позволяет сократить расход хи­мических удобрений на 15-20%. Сок может использоваться также для выращивания дрожжей или других микроорганизмов. ВНИИК ведет разработку мембранной технологии концентрирования картофельного сока с целью по­лучения белкового концентрата.

Оборудование и технологии

О том, какую роль играют два этих компонента для успеха пред­приятия, много говорить не стоит. Отставание в данном случае при­водит к высоким операционным издержкам и, как следствие, по­тере конкурентоспособности на рынке.

Ведущие производители обо­рудования в мире сегодня пред­лагают линии мощностью от 100 до 300 тонн в сутки, что позволя­ет выпускать в год до 5,6 тысячи тонн крахмала. Уровень извлече­ния крахмала из сырья при этом составляет 98%.

Одним из первых предприятий на постсоветском пространстве, установившем в своих цехах обо­рудование такого уровня, стал «Рогозницкий крахмальный за­вод» (занимает ключевое место в списке основных производителей крахмала в Республике Беларусь, выпускает около 40% от всего объема крахмала в стране). Сей­час завод перерабатывает в год около 40 000 тонн сырья и выпу­скает до 5000 тонн продукции (по данным журнала «Продукт.BY» №5 (153), март 2015). На предпри­ятии до минимума сокращен руч­ной труд, всем технологическим процессом - начиная от приемки картофеля и заканчивая упаков­кой готовой продукции - управля­ет один оператор.

Впрочем, прежде чем реко­мендовать российским предпри­ятиям весьма затратный курс на модернизацию, важно понять, на­сколько продукт востребован на рынке.

Андрей Дробязко

- Конечно, мы могли бы вы­пускать крахмал такого же экс­тра-качества, как и европейский. Для этого нужно только закупить шведскую установку для тонкой очистки крахмала, то есть вло­жить в оборудование порядка 50 млн рублей. В Белоруссии, на Рогозницком крахмальном заводе, так и сделали. Мы пока не можем себе этого позволить, расходы не окупятся.

Нужен ли России картофельный крахмал?

Еще в 2007-2011 гг. около 54% всех продаж крахмала в мире при­ходилось на кукурузный крахмал. Вторую по значимости позицию занимал маниоковый (тапиоковый) крахмал (он производится из корнеплодов, но дешевле кар­тофельного и не имеет специфи­ческого запаха, как кукурузный) - около 32%. На долю картофель­ного крахмала оставалось не бо­лее 7%.

Сегодня 80% крахмала, выпу­скаемого в нашей стране, произ­водится из кукурузы. Перспектив­ным считается также направление по производству крахмала из пшеницы и ржи (Россия - зерно­вая держава).

Желающих производить кар­тофельный крахмал становится все меньше, это слишком хло­потно: сырье плохо хранится, его нужно много (сравните: для изго­товления 1,5 тонны кукурузного крахмала требуется всего 1,8 тон­ны кукурузы), само производство носит сезонный характер.

Андрей Дробязко

- В России сегодня произво­дится немного картофельного крахмала, но дефицита этой про­дукции на рынке мы не ощущаем, очереди из покупателей нет. Даже сейчас, когда из-за роста цен на сырье кукурузный крахмал стал дороже картофельного, я не могу сказать, что спрос на последний увеличился.

Возможно, о картофельном крахмале можно просто забыть?

- Когда картофель заканчивает­ся, для ликвидации сезонности ра­боты завода мы запускаем линию по производству зернового крах­мала. Работать с зерном гораздо менее хлопотно, но полностью от­казаться от картофельного крах­мала страна не может, он облада­ет особыми свойствами, важными для многих отраслей промышлен­ности. Необходимо обеспечить также импортозамещение, так как общий объем импорта нативного и модифицированного картофель­ного крахмала довольно высокий - порядка 40 тыс. тонн.

Дмитрий Лукин

По сравнению с другими видами крахмала картофельный имеет наиболее крупные зерна - от 15 до 100 мкм - и содержит наименьшее количество приме­сей. Крахмал, состоящий из круп­ных зерен, отличается более вы­соким качеством. Значительным преимуществом картофельного крахмала перед другими видами крахмалов, вырабатываемых из различных видов крахмалсодержащего сырья, является более высокая желирующая способ­ность, прозрачность его клейстеров и повышенная их вязкость и повышенная реакционноспособность, что особенно важно при по­лучении различных модификаций. В отличие от зерновых крахмалов картофельный крахмал содержит пониженное количество белка и не содержит липидов.

Олег Радин

- Картофельный крахмал в сравнении с другими видами нативных крахмалов обладает мень­шей калорийностью и большим содержанием минеральных ве­ществ. Энергетическая ценность 100 г картофельного крахмала (в ккал/кДж) - 299/1251 (для сравне­ния - кукурузного - 329/1377). Он используется главным образом в пищевых целях (92,6%), в том числе как готовый продукт в роз­ничной торговле (49,4%), в произ­водстве некоторых видов колбас­ных изделий, сосисок и сарделек (18,2%), при выработке фруктово- ягодных киселей (12,3%).

В технических целях крахмал картофельный используется в бу­мажной промышленности (3,7%), спецпроизводствах (1,6%), в дек­стриновом производстве (1%), в химико-фармацевтической про­мышленности в качестве напол­нителя в таблетированных лекар­ственных средствах и присыпках.

ПЕРСПЕКТИВЫ

Есть ли будущее у российской картофелекрахмальной отрасли?

Евгений Иванов, эксперт Ин­ститута конъюнктуры аграрно­го рынка (ИКАР) , отмечает, что ставить точку в истории отрасли рано. Еще несколько лет назад трудно было представить, что наша страна станет крупнейшим экспортером пшеницы. Вполне возможно, что и в производстве картофельного крахмала Россия добьется успехов, хотя это по­требует времени, господдержки и амбициозных игроков на рынке. С этим мнением солидарны и дру­гие специалисты.

Дмитрий Лукин

Для развития картофелекрахмального производства требует­ся разработка отраслевой про­граммы «Картофель и продукты его переработки», потребность в которой обусловливается необ­ходимостью решения вопроса по импортозамещению картофель­ного нативного и модифициро­ванных крахмалов, интересами сельских производителей в сбыте картофеля и важной ролью куль­туры картофеля в севообороте.

При существующем состоянии картофелекрахмального произ­водства для решения проблемы импортозамещения картофель­ного крахмала и его модифика­ций может потребоваться не ме­нее пяти лет.

В пользу перспективности переработки картофеля на крах­мал можно привести весомый аргумент: в странах ЕС в струк­туре сырья объем переработки картофеля сравним с объемами переработки кукурузы и пшени­цы - 30-35%, а в России доля пе­реработки картофеля составляет лишь 5-6%.

Олег Радин

- Самые значительные затраты (65-75%) в структуре себестоимо­сти крахмалопаточной продукции идут на сырье. Исходя из того, что до 75% денежных средств являют­ся заемными, для осуществления закупки предприятия привлекают кредитные ресурсы на срок до 12 месяцев. Для развития отрасли нам необходимо сделать ее более привлекательной: краткосрочные кредиты с пониженной ставкой, курс на инновации отечествен­ных технологий, доведенных до промышленного использования, и решить вопрос с дефицитом квалифицированного персонала.

Впрочем, многое по силам и самим предприятиям. Даже тем, которые ранее никогда не зани­мались производством крахмала: например, агрохолдингам, ищу­щим решения вопроса с пересо­ртом; заводам по производству чипсов и картофельных хлопьев.

Как считает эксперт ИКАР Евгений Иванов, в сегодняшней ситуации этим предприятиям бу­дет легче добиться стабильного положения на рынке крахмала, так как они имеют широкую спе­циализацию и не сконцентриро­ваны на выпуске одного-двух ви­дов товара.

Дмитрий лукин

- В логистических центрах, за­нимающихся подготовкой карто­феля для реализации в торговые сети, при сортировке и очистке клубней образуется до 15-20% некондиционной продукции (по­врежденные, мелкие клубни).

Для предприятия, поставляю­щего в магазины до 50 тыс. тонн картофеля в год, объем неконди­ционного продукта может соста­вить до 5-7 тыс. тонн, из которых можно получить до 1000 тонн крахмала, используя линию по переработке картофеля на крах­мал производительностью 25-50 т/сутки.

Некондиционный картофель образуется также на заводах, пе­рерабатывающих картофель (от 10 до 30 тыс. тонн в год) на сухое пюре, чипсы, картофель фри. При калибровке и инспекции клубней, механической очистке и резке от­ходы картофеля на таких заводах достигают 30%.

Для переработки отходов кар­тофеля на крахмал, исходя из объ­емов от 3 до 10 тыс. тонн в год, на каждом заводе можно установить указанные выше малотоннажные линии по переработке картофеля на крахмал.

Следует отметить, что интерес у сельхозпроизводителей к пере­работке картофеля на крахмал с каждым годом увеличивается.

Дмитрий лукин

- Особенно значительным поток запросов на оборудование в НИИ крахмалопродуктов наблюдался в текущем году, что было вызвано высокой урожайностью картофе­ля в 2015 году. Только за послед­ние 1,5 месяца в наш Институт на­правлены заявки на изготовление картофелекрахмальных линий из Новгородской, Брянской, Кеме­ровской областей.

Если говорить о крупных спе­циализированных предприятиях, то их развитие (как и выход от­расли из кризисного состояния) можно связывать только с нала­живанием производства моди­фицированных (т.е. подвергнутых физической, химической или био­химической обработке для при­обретения специальных свойств) крахмалов, потребность в кото­рых в России постоянно растет.

Андрей Дробязко

-Чтобы зарабатывать на произ­водстве картофельного крахмала, нужно выпускать модифицирован­ный крахмал. Россия закупает по­рядка 80 тыс. тонн модифициро­ванного крахмала ежегодно, при средней стоимости не 32 руб. за 1 кг как за нативный, а за 90 руб. Но для открытия такого производства нужны отечественные технологии и оборудование, а зарубежные стоят очень дорого.

Олег Радин

- Среди основных поставщиков можно выделить Республику Бе­ларусь и страны Европейского Со­юза. Наиболее крупными произво­дителями в ЕС являются:

- Кооператив производителей картофеля AVEBE, год основа­ния 1919 (Нидерланды, http:// www.avebe.com/), является ми­ровым лидером по производ­ству картофельного крахмала, с объемом продаж на 560 млн и чистой прибылью 11,8 млн на 2014 год.

- Кооператив производителей картофеля KMC KARTOFFEL MELCENTRALEN, год основа­ния 1933 (Дания, http://www. kmc.dk/), с объемом продаж 127 млн и чистой прибылью 18,8 млн на 2014 год.

- Частная компания EMSLAND GROUP, год основания 1928 (Германия, http://www.emsland-group.de/), крупнейший произ­водитель картофельного крах­мала в Германии с объемом продаж 520 млн на 2014 год.

К сожалению, на данный мо­мент ни одно российское предпри­ятие, производящее картофель­ный крахмал, не может сравниться с вышеуказанными компаниями.

Дмитрий Лукин

- В настоящее время в Рос­сии вырабатывается порядка 25 тыс. тонн модифицированных крахмалов на шести заводах - в основном, из кукурузного крах­мала, имеющего по сравнению с картофельным более низкую сто­имость. Производство 10 видов модифицированного картофель­ного крахмала (окисленный, фос­фатный, ацетатный, катионный, расщепленный, растворимый, адипатный, набухающий, экстру- зионный) впервые было освоено и вырабатывалось в течение дли­тельного времени на Климовском крахмальном заводе, однако в 90-е годы это производство было приостановлено из-за банкрот­ства завода.

Чтобы выпускать конкуренто­способную продукцию, требуется разработка наукоемких техноло­гий новых видов модификаций крахмалов, над которыми сейчас работают ученые ВНИИ крахмало- продуктов, однако сил одних крах­мальщиков недостаточно.

Дело в том, что для модифи­кации крахмала требуется ряд химических реагентов, которые в России не выпускаются, а также использование специализирован­ных сортов картофеля с высоким содержанием амилопектина или амилозы, которые в России не про­изводятся. Поэтому здесь требу­ется привлечение селекционеров картофеля, ученых химической промышленности и отраслей-по­требителей. Это обстоятельство также требует своего отражения при разработке указанной выше отраслевой программы развития производства по переработке кар­тофеля.

Модифицированный крахмал эксперты называют стратегиче­ским продуктом, поэтому разви­тие производства различных ви­дов модификаций крахмала, этого удивительного по своему много­образию свойств полимера, соз­данного самой природой, должно быть уделено особое внимание ученых и специалистов как крах- малопаточной, так и смежных от­раслей.

От успешного реализации этой задачи во многом зависит буду­щее отечественного картофеле- крахмального производства.

Благодаря разнообразию своих свойств, способности к их изменениям крахмал применяют в разных пищевых производствах (кондитерском, хлебопекарном, колбасном и др.), в кулинарии, для выработки крахмалопродуктов, в непищевых отраслях (парфюмерной, текстильной и др).

Калорийность 100г крахмала 350 ккал. В клетках растений крахмал находится в виде плотных образований, называемых крахмальными зернами. Крахмальные зерна разных растений характеризуются определенной формой, строением, размерами. По этим признакам можно установить вид крахмала. Крахмал можно изготовить, используя различное растительное сырье. При этом технология производства немного различна. В данной статье мы опишем технологию производства крахмала из картофеля и кукурузы.

Производство картофельного крахмала

От грязи и посторонних включений картофель отмывают на картофелемойке, потом подают на измельчение. Чем сильнее он будет измельчен, тем полнее будет выход крахмала из клеток, но при этом важно не повредить сами зерна крахмала. Сначала картофель двукратно измельчают на скоростных картофелетерках. Принцип их действия заключается в истирании клубней между рабочими поверхностями, образованными закрепленными на вращающемся барабане пилками с мелкими зубьями. На терках первого измельчения пилки выступают над поверхностью барабана на 1,5…1,7 мм, на терках второго измельчения - не более 1 мм. При втором измельчении дополнительно извлекают 3…5 % крахмала. Качество измельчения также зависит от состояния картофеля (свежий картофель измельчается лучше, чем мороженый или вялый).

После измельчения клубней, обеспечивающего раскрытия большей части клеток, получают смесь, состоящую из крахмала, почти полностью разрушенных клеточных оболочек, некоторого количества неразрушенных клеток и картофельного сока. Эту смесь называют картофельной кашкой. Крахмал, оставшийся в неразорванных клетках, теряется с побочным продуктом производства - картофельной мезгой. Этот крахмал принято называть связанным , а выделенный из клубней картофеля - свободным. Степень измельчения картофеля оценивают коэффициентом измельчения , который характеризует полноту разрушения клеток и количество извлечения крахмала. Его определяют отношением свободного крахмала в кашке к общему содержанию крахмала в картофеле. При нормальной работе он не должен быть меньше 90 %. Для повышения качества крахмала, его белизны и предупреждения развития микроорганизмов в картофельную кашку добавляют диоксид серы или сернистую кислоту.

В состав азотистых веществ сока входит тирозин, который под действием фермента тирозиназы окисляется с образованием окрашенных соединений, которые могут сорбироваться зернами крахмала и снижать белизну готовой продукции. Поэтому сок отделяют от кашки сразу же после измельчения. Для выделения песка из крахмальной суспензии и отделения мезги с картофельным соком используют гидроциклоны. Принцип их действия основан на возникающей при вращении центробежной силе. В результате обработки получают суспензию крахмала концентрацией 37…40 %. Ее называют сырым картофельным крахмалом.

Для высушивания крахмала наиболее часто используют непрерывно действующие пневматические сушилки разной конструкции. В основу их работы положен принцип сушки разрыхленного крахмала в движущемся потоке горячего воздуха. Выход готового крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. В связи с этим содержание крахмала в картофеле, поступающем на переработку, нормировано стандартом и должно составлять не менее 13…15 %, в зависимости от зоны возделывания.

При производстве крахмала предусмотрен его выпуск в двух формах: сухой и сырой картофельный крахмал. Количество сырого картофельного крахмала определяют в соответствии с ОСТ 10-103-88. Различают сырой крахмал марки А и марки В с влажностью 38 и 50 % соответственно. В зависимости от качества (цвета, наличия вкраплении, постороннего запаха) сырой крахмал подразделяют на три сорта - первый второй и третий. Сырой крахмал - скоропортящийся продукт и длительному хранению не подлежит, для консервации можно использовать диоксид серы 0,05 %-ной концентрации.

Сухой крахмал фасуют в мешки и мелкую упаковку. Картофельный крахмал упаковывают в двойные тканевые или бумажные мешки, а также мешки с полиэтиленовыми вкладышами массой не более 50 кг. По качеству крахмал, в соответствии с требованиями ГОСТ 7699-78 «Крахмал картофельный» подразделяют на следующие сорта: «Экстра», высший, первый и второй. Влажность крахмала должна быть 17…20 %, содержание золы 0,3…1,0 %, кислотность 6…20 ° в зависимости от сорта. Содержание сернистого ангидрида не более 0,005 %. Важный показатель, характеризующий чистоту и белизну крахмала, - количество крапин на 1 квадратный дм при рассмотрении невооруженным глазом. Для «Экстра» - 80, для высшего - 280, для первого - 700, для второго не нормируется. Крахмал второго сорта предназначен только для технических целей и промышленной переработки. Гарантийный срок хранения крахмала 2 года со дня выработки при относительной влажности воздуха не более 75 %.

Производство кукурузного крахмала

В общих чертах, процесс переработки кукурузы можно описать так: очищенная кукуруза размягчается в горячей воде, содержащей серу. При грубом помоле отделяется зародыш, а при тонком разделяются клетчатка и крахмал. Сход с мельниц очищается от глютена и многократно промывается в гидроциклонах для удаления последних следов протеина и получения качественного крахмала.

ОЧИСТКА. Сырьём для мокрого помола является обмолоченная кукуруза. Зерно проверяют и удаляют початки, солому, пыль и инородные материалы. Обычно очистка проводится дважды перед помолом. После второй очистки кукурузу делят на порции по весу и закладывают в бункеры. Из бункеров она гидравлически подаётся в замочные чаны.

ЗАМАЧИВАНИЕ. Правильное замачивание является необходимым условием высокого выхода и хорошего качества крахмала. Замачивание проводится в непрерывном противоточном процессе. Очищенная кукуруза загружается в батарею больших замочных ёмкостей (чанов), где она набухает в горячей воде около пятидесяти часов. Фактически, замачивание является контролируемой ферментацией, и добавление 1000-2000 ppm диоксида серы в замочную воду помогает управлять этой ферментацией. Замачивание в присутствии диоксида серы направляет ферментацию посредством ускорения роста благоприятных микроорганизмов, предпочтительно лактобактерий, с одновременным подавлением вредных бактерий, плесени, грибков и дрожжей. Растворимые вещества экстрагируются, а зёрна размягчаются. Зёрна увеличиваются в объёме более чем вдвое, содержание влаги в них возрастает примерно с15% до 45%.

Схема замачивания зерна на заводе мощностью 150 тонн кукурузы в день

ВЫПАРИВАНИЕ ЗАМОЧНОЙ ВОДЫ. Замочную воду сливают с зерна и конденсируют в многоступенчатой выпарной установке. Большинство органических кислот, образующихся во время ферментации, летучи и испаряются вместе с водой. Следовательно, конденсат с первой ступени выпарной установки необходимо нейтрализовать после утилизации тепла подогревом воды, поступающей на замачивание. Истощённая замочная вода, содержащая 6-7% сухих веществ, непрерывно отводится для последующей концентрации. Замочная вода конденсируется в самостерильный продукт - питательное вещество для микробиологической промышленности, или концентрируется приблизительно до 48% сухих веществ и смешивается и высушивается вместе с клетчаткой.

ПРОИЗВОДСТВО SO2. Для замачивания и размягчения кукурузного зерна и управления микробиологической активностью в течение процесса применяют сернистую кислоту. Диоксид серы получают, сжигая серу и поглощая образующийся газ водой. Абсорбция происходит в абсорбционных колоннах, где газ орошается водяными брызгами. Сернистая кислота собирается в промежуточные ёмкости. Диоксид серы можно также хранить в стальных баллонах под давлением.

ОТДЕЛЕНИЕ ЗАРОДЫША . Размягчённые зёрна разрушаются на абразивных мельницах для снятия оболочки и разрушения связей между зародышем и эндоспермом. Для поддержания процесса мокрого помола добавляется вода. Хорошее замачивание гарантирует свободное отделение неповреждённого зародыша от зёрен в процессе мягкого помола без выделения масла. Масло составляет половину веса зародыша на этой стадии, и зародыш легко отделяется центрифужной силой. Лёгкие зародыши отделяется от основной суспензии на гидроциклонах, предназначенных для отделения первичного зародыша. Для полного разделения поток продукта с остатками зародыша подвергается повторному помолу с последующей сепарацией на гидроциклонах, которая эффективно удаляет остаточный - вторичный - зародыш. Зародыши многократно промывают в противотоке на трёхступенчатом сите для удаления крахмала. Чистая вода добавляется на последней ступени.

Отделение зародыша на заводе мощностью 150 тонн кукурузы в день

Крахмал издавна применяется в кулинарии, в кондитерской промышленности и для других целей. В настоящее время из крахмала вырабатывают разнообразные по свойствам крахмалопродукты. Их используют в пищевой промышленности в качестве заменителей сахара, эмульгаторов, загустителей, стабилизаторов структуры, наполнителей, снижающих калорийность изделий. В кондитерском производстве необходимым сырьем являются крахмальные патоки, обладающие антикристаллизационным действием.

Для удовлетворения спроса на крахмал и крахмалопродукты создаются новые предприятия крахмалопаточной промышленности, увеличиваются ресурсы сырья.

Крахмал получают из запасающих органов растений, в которых он откладывается как резервный углевод. По внешнему виду - это сыпучий порошок белого или слегка желтоватого цвета. Энергетическая ценность 100 г крахмала (в кДж): картофельного - 1251, кукурузного - 1376. Крахмал хорошо переваривается и легко усваивается организмом.

Состав и основные свойства крахмала. В клетках растений крахмал находится в виде плотных образований, получивших название крахмальных зерен. В зависимости от вида растений, внешних условий в период формирования крахмальные зерна различаются строением, формой и размерами. По их внешнему виду при микроскопировании устанавливают происхождение крахмала или его однородность. Крупные зерна картофельного крахмала (от 15 до 100 мкм и более) имеют овальную форму и на поверхности бороздки, концентрически размещенные вокруг глазка - точки или черточки. Мелкие зерна - круглые. Крахмал, состоящий из крупных зерен, отличается более высоким качеством. Зерна крахмала, выделенные из роговидной части эндосперма кукурузы,- многогранные, из мучнистой - круглые. Товарный кукурузный крахмал составляют зерна величиной от 5 до 25 мкм с большим круглым глазком на поверхности. Для пшеничного крахмала характерно присутствие зерен двух фракций: крупных - от 20 до 35 мкм и мелких - от 2 до 10 мкм. Форма их плоская эллиптическая или круглая. Глазок, расположенный в центре, заметен только в крупных зернах. Крахмал ржаной и ячменный сходны по внешнему виду зерен с пшеничным. Рисовый крахмал состоит из наиболее мелких зерен - от 3 до 8 мкм, имеющих многогранную форму.

Плотность зерен крахмала (в кг/м 3): картофельного - около 1,65, кукурузного- 1,61. Масса 1 м картофельного крахмала влажностью 20 % - 650 кг.

Крахмал - природный высокополимер, состоящий из ос-Д-ангидроглюкозных остатков. Общая формула крахмала

Важнейшее свойство крахмала - способность подвергаться гидролизу под действием кислот и ферментов.

В состав крахмальных зерен входят две природные фракции крахмала - амилоза и амилопектин. В амилозе остатки глюкозы соединены в основном а-1,4-гликозидными связями.

Линейная или слабо разветвленная цепь амилозы способна благодаря а-1,4-гликозидным связям закручиваться в спираль с периодом в 6-7 остатков глюкозы. Спиралеобразное строение амилозы обусловливает ее способность образовывать комплексные соединения с йодом и некоторыми другими веществами. Полимеризация макромолекул амилозы различна - достигает 1000-6000 и более глюкозных остатков. Для амилопектина характерна разветвленная структура. В линейных участках остатки глюкозы связаны а-1,4, а в точках ответвлений - а-1,6-гликозидными связями. Степень полимеризации амилопектина значительно выше, чем амилозы.

Свойства этих полимеров различаются. Так, амилоза образует в горячей воде гидратированные мицеллы, но со временем ретро-градирует (осаждается) в виде труднорастворимого геля. Амилопектин набухает в воде и дает стойкие вязкие коллоидные растворы; он препятствует ретроградации амилозы в растворах крахмала. Благодаря способности амилозы образовывать упорядоченные кристаллические структуры из амилозной фракции крахмала получают эластичные пленки. В растворе амилоза окрашивается йодом в чисто синий цвет. Амилопектин дает с йодом фиолетово-красное окрашивание. В крахмале большинства растений на долю амилозы приходится 17-25%. В восковидных зернах кукурузы амилоза почти отсутствует.

В природных крахмалах помимо углеводов содержится 2-4 % Других веществ. Их присутствие существенно влияет на свойства товарного крахмала. В картофельном крахмале фосфорная кислота (0,25 %) образует эфиры с амилопектином и влияет на кислотность крахмала, удерживает катионы щелочных и щелочно-земельных металлов. Щелочные катионы обусловливают прозрачность и повышают вязкость крахмального клейстера, а щелочно-земель-ные снижают прозрачность и вязкость. Злаковые крахмалы содержат жирные кислоты (около 0,6 %), адсорбированные на полиса-харидной фракции. Они влияют на запах и цвет крахмала, ухудшают качество получаемых из него продуктов. В крахмальных зернах содержится аморфный белок. При производстве этих крахмалов, кроме того, частично остаются трудноотделямые примеси азотистых веществ.

Запах крахмала слабый, более выраженный у картофельного, содержащего эфирные масла (0,0001-0,1 %). Крахмал как запасной полисахарид присутствует в растительных клетках в водонера-створимой форме. Поэтому хорошо промытый, не подвергавшийся порче крахмал безвкусен.

Крахмальные зерна имеют кристаллическую структуру, способны к двойному лучепреломлению. Микрокристаллы крахмальных зерен образованы макромолекулами амилозы и амилопектина. На свойства крахмала влияет прочность валентных (водородных, эфирных) связей между ними. Внешний слой крахмальных зерен - оболочка - отличается от внутренних большей плотностью к внешним воздействиям.

В зависимости от строения и степени полимеризации макромолекул, прочности связей между ними, структуры и величины зерен крахмалы разного происхождения различаются по свойствам. Особенно значительны различия между крахмалом картофельным и злаковым - пшеничным, кукурузным и др. Микропористое строение крахмальных зерен обусловливает их высокую сорбционную способность. Благодаря гидрофильным свойствам амилозы и амилопектина крахмальные зерна при тонкопористой структуре очень гигроскопичны, особенно высока гигроскопичность картофельного крахмала.

Крахмал - гидрофильный высокополимер, его зерна набухают в воде. Большая набухаемость зерен также характерна для картофельного крахмала. Набухание сопровождается гидратацией макромолекул, ослаблением и разрушением водородных связей между ними. В холодной воде (до 40-45 °С) крахмал набухает ограниченно, зерна сохраняют первоначальный внешний вид. С повышением температуры крахмал поглощает больше воды, многократно увеличиваются объем зерен и вязкость суспензии. При этом структура зерен разрушается. Более растворимая часть крахмала переходит в раствор. Этот процесс получил название клейстеризации, а температура, при которой крахмальная суспензия приобретает наибольшую вязкость,- температуры клейстеризации. Дальнейшее повышение температуры приводит к снижению вязкости клейстера вследствие нарастающего разрушения связей между макромолекулами, их диспергирования. В табл. 23 указывается температура клейстеризации основных видов крахмала.

Углеводный состав крахмала влияет на вязкость клейстера. Амилозная фракция образует менее вязкие клейстеры, чем амило-пектиновая. Вязкость клейстеров картофельного крахмала значительно выше, чем кукурузного и пшеничного.

Крахмальные клейстеры достаточной концентрации (около 6-8%) после охлаждения переходят в студни, устойчивость которых зависит от способности амилозы к ретроградации. С повышением температуры ретроградация крахмального студня замедляется. Амилоза картофеля имеет меньшую скорость ретроградации, чем кукурузы и пшеницы. Студни из картофельного крахмала сохраняются дольше. Важным свойством студней является их прозрачность, определяемая свойствами амилопектина, наличием связанной с ним фосфорной кислоты, ионов щелочных или щелочноземельных металлов. Студень картофельного крахмала - прозрачный, бесцветный, тягучий; кукурузного - молочно-белого цвета, пастообразный. Для кулинарии более ценен картофельный крахмал, кукурузный - больше применяют в кондитерском производстве, перерабатывают в крахмалопродукты.

Производство крахмала. При переработке сырья вырабатывают сырой крахмал, не пригодный к длительному хранению, затем получают из него сухой крахмал и крахмалопродукты.

Для производства крахмала выращивают картофель крахмалистых высокоурожайных устойчивых к заболеваниям сортов. На качество вырабатываемого крахмала отрицательно влияют повышенное содержание в картофеле растительных белков, аминокислот, соланина. Белки, являясь пенообразователями, затрудняют промывку крахмальных зерен, загрязняют крахмал, осаждаясь на нем в виде хлопьев. Вследствие окисления аминокислоты тирозина образуются меланины. Они адсорбируются крахмалом и ухудшают его цвет. Тирозин также дает окрашенные соединения с ионами железа. Соланин - сильный пенообразователь. Зольные элементы, остающиеся в крахмале, влияют на вязкость и клеящую способность клейстеров.

Технология производства картофельного крахмала

Подготовка сырья к переработке (мойка, отделение посторонних примесей); измельчение клубней; выделение из полученной массы (кашки) картофельного сока и разорванных клеточных стенок (мезги); очистка крахмала от примесей.

Таблица 23

Картофель измельчают методом истирания или тонкого дробления, чтобы вскрыть клетки тканей клубня и высвободить крахмальные зерна. Измельченную массу направляют на центрифуги для отделения сока, способствующего потемнению крахмала, снижению вязкости клейстера, развитию микробиологических процессов. От мезги крахмал отмывают водой на ситовых аппаратах в несколько стадий. Новая технология крахмала основана на применении для разделения измельченной картофельной массы гидроциклонных установок, на которых под действием центробежной силы разделяют водную крахмальную суспензию и смесь мезги с картофельным соком.

На качество крахмала существенно влияет дальнейшая его очистка от мелких частиц мезги, остатков картофельного сока и прочих примесей, в том числе песка. Крахмальную суспензию рафинируют - очищают, пропуская через сита, гидроциклоны (для отделения песка). Крахмал отделяют от жидкости на осадительных центрифугах или гидроциклонах, снова промывают водой для удаления остатков растворимых веществ и механических примесей. На последних стадиях очистки крахмала вводят сернистую кислоту. Этим улучшают цвет крахмала, уменьшают в нем количество крапин - мелких темных включений, различаемых невооруженным глазом. После механического отделения воды получают сырой крахмал с влажностью около 50 %.

Производство кукурузного крахмала состоит из следующих стадий: замачивания зерна; дробления зерна; выделения зародыша; тонкого измельчения частей зерна; выделения и промывания мезги; разделения крахмала и белка; промывания крахмала.

Очищенное от примесей зерно замачивают в 0,2-0,3 %-ном растворе сернистной кислоты при температуре около 50 °С для размягчения и извлечения из него экстрактивных веществ. Замоченное зерно дробят на крупные части, водой вымывают свободный крахмал и отделяют зародыш, используемый для выработки кукурузного масла. Путем тонкого измельчения оставшихся частей зерна освобождают связанные крахмальные зерна. Полученную кашку промывают водой, отделяя мезгу на ситах. Образующееся при промывании кашки молоко является полидисперсной суспензией из зерен крахмала, глютена (нерастворимого белка), водного раствора экстрактивных веществ кукурузного зер«а, мелких частиц мезги и песка. Наиболее сложно отделить от зерен крахмала глютен, частицы которого меньше крахмальных зерен. Для этого применяют центробежные сепараторы, флотационные машины. Растворимые вещества удаляют, промывая крахмал на вакуум-фильтрах или шнековых центрифугах.

Для предотвращения развития микробиологических процессов в крахмальной суспензии должно содержаться не менее 0,1 % сернистой кислоты. В хорошо промытом крахмале не должно оставаться более 0,35-0,50 % нерастворимого белка, 0,10-0,15% золы и 0,05-0,1 % общих растворимых веществ. Эти примеси ухудшают качество продуктов, вырабатываемых из крахмала.

Разновидностью кукурузного крахмала является амилопектиновый, вырабатываемый из восковидных сортов кукурузы. Этот крахмал по своим свойствам близок к картофельному. Его используют в пищеконцентратной, кондитерской и других отраслях пищевой промышленности как стабилизатор и загуститель продуктов.

Производство пшеничного крахмала состоит из следующих операций: смешивания муки с водой; разделения крахмала и клейковины; очистки крахмала от примесей; освобождения клейковины. Крахмал вымывают из клейковины в тесте или разделяют суспензию, основываясь на разности плотностей крахмала и клейковины.

Сырой крахмал перед высушиванием дополнительно промывают, механическим обезвоживанием доводят влажность до 32- 38 %. Избыточную влагу крахмала удаляют до ее равновесного содержания высушиванием подогретым воздухом, предварительно освобожденным от пыли и других примесей. Условия сушки значительно влияют на качество готового крахмала. Крахмал, нагреваемый выше 45-50 °С, дает клейстеры пониженной вязкости. При температуре 60-70 °С сырой крахмал может клейстеризоваться, а при 80 °С зерна сухого крахмала растрескиваются и теряют блеск (люстр).

Высушенный крахмал просеивают для отделения крупки (слипшихся оклейстеризованных зерен), крупных комочков, случайных примесей и пропускают через магнитные сепараторы. Готовый крахмал упаковывают или хранят без тары в силосах - специальных емкостях.