Технология хранения картофеля

 Вибрационная моечная  машина MMKB-20Q0  —это комбинированная  машина, в которой вибромойка сочетается со струйной. Качество процесса в этой машине выше, чем в барабанной. Рабочей камерой служит кольцевое пространство между двумя цилиндрами. Вдоль внутреннего цилиндра проходит приводной вал, к которому крепятся четыре груза-дебаланса. Наружный цилиндр рабочей камеры крепится к станине пружинами. Между внутренним и наружным цилиндрами по всей длине рабочей камеры неподвижно крепится однозаходный шнек. Над первым витком шнека установлен загрузочный бункер. Около последнего витка предусмотрено окно с лотком для выгрузки вымытого картофеля. Под рабочей камерой имеется сборник для грязной воды, соединенный с канализацией через воздушный разрыв. Сверху по всей длине рабочей камеры проходит прямоугольный короб с разбрызгивателями для воды. Для ревизии сборника грязной воды в нем предусмотрен люк с дверцей. Вал с грузами-дебалансами передает колебательные движения рабочей камере с находящимися в ней клубнями, которые воспринимают эти колебания. Кроме того, на клубни постоянно оказывают давление вновь поступающие порции, в результате чего они перемещаются по винтовым направляющим от загрузочного устройства к разгрузочному. В процессе перемещения клубни вибрируют, трутся между собой, о внутренние поверхности рабочей камеры, о шнек и одновременно омываются струями воды, вытекающими из разбрызгивателей. Вымытое сырье выгружается из машины через разгрузочный лоток.

Лопастная (кулачковая) моечная машина  представляет собой прямоугольную ванну, которая снабжена полуцилиндрическим перфорированным ложным дном. Вдоль ванны, опираясь на подшипники, проходит вал с лопастями, расположенными по спирали. Лопасти вместе с валом являются шнеком, при вращении которого клубни картофеля перемещаются к выходу из моечной машины. Перемешивание сырья лопастями способствует улучшению качества мойки. Различают моечные машины с погруженными лопастями, т. е. с уровнем воды, находящимся выше лопастей, машины с непогруженными, т. е. выступающими из воды лопастями, и комбинированные, имеющие часть лопастей погруженных и часть непогруженных в воду. Расстояние между лопастями и ложным дном в ловушечной части моечной машины равно 20—25 см. В остальной части это расстояние равно 8—10 см. Лопастные моечные машины бывают однокамерными и многокамерными. Перевалка картофеля из одной камеры в другую и его выгрузка из машины осуществляются симметрично расположенными на валу черпаками. В одной плоскости черпаки расположены перпендикулярно к оси вала, в другой — под углом к ней. Такое размещение черпаков на валу обеспечивает последовательное набирание и разгрузку каждым черпаком определенной порции клубней. В многокамерных машинах качество отмывки лучше, расход воды меньше, чем в однокамерных.

Унифицированные моечные машины оборудованы роликовым наклонным транспортером, который перемещает сырье из моечной ванны к разгрузочным устройствам. На роликовом транспортере сырье поворачивается и ополаскивается со всех сторон водой из душа. Устройство унифицированной моечной машины типа КУВ приведено на рисунке 4. Машина КУМ имеет аналогичную предыдущей конструкцию и отличается от нее лишь тем, что оборудована воздуходувным устройством для нагнетания воздуха в ванну с водой под транспортер и создания барботажа для повышения качества мойки картофеля.

 Встряхивающие моечные  машины применяют для ополаскивания  сырья после его чистки, промывки  от крахмала нарезанных ломтиков  либо для охлаждения клубней после бланширования и других технологических операций.

Принцип работы этих машин следующий. Сырье поступает непрерывно из загрузочного бункера на сетчатый наклонный лоток и благодаря возвратно-поступательному движению последнего перемещается от загрузочного устройства к разгрузочному. Перемещаясь по лотку, сырье встряхивается и одновременно интенсивно омывается струями воды из душевого устройства, расположенного над лотком.

При обслуживании моечных машин следят за тем, чтобы они не переполнялись водой. Для этого их оборудуют сливными трубами, которые исключают возможность переливания воды через край ванны. Барабан и лопасти, а также другие движущие части машин закрывают кожухами. После мойки картофель подлежит взвешиванию.

 Инспекция. Для удаления  из сырья клубней с дефектами, например загнивших или механически  поврежденных, и для предупреждения  попадания в технологическое  оборудование посторонних примесей  картофель после мойки инспектируют  на транспортерах или инспекционных  столах.

Инспекционный транспортер состоит из каркаса и прорезиненной ленты, натянутой на два барабана — ведущий и ведомый. Лента приводится в движение от электродвигателя. Для обеспечения высокого качества отбора некондиционного сырья скорость ленты не должна превышать 0,08 м/с. Изменение скорости ленты в зависимости от качества инспектируемого сырья достигается посредством вариатора скорости. Инспекцию проводят вручную на движущейся ленте, по которой перемещается сырье слоем в один клубень. Работники размещаются около ленты транспортера и отбирают клубни с дефектами, сбрасывая их в сборники для отходов. Доброкачественное сырье остается на ленте и после ополаскивания струями воды из форсунок подается на дальнейшую переработку.

Инспекционный стол применяют на мелких предприятиях, когда инспекция совмещается с сортировкой или переборкой сырья.

Калибровка. Клубни разделяют по размеру на фракции, что дает возможность в дальнейшем обрабатывать каждую отдельно в оптимальном для нее режиме. Разные режимы обработки сырья в зависимости от размера клубней позволяют уменьшить потери и отходы.

Целесообразно применять только машинную калибровку сырья, так как ручная весьма трудоемка. Существуют различные конструкции калибровочных машин — конвейерные, барабанные, шнековые. Конвейерная машина JIPK-5 состоит из рамы, транспортера, калибрующего валика с приводным устройством и лотков. На раму установлен наклонный транспортер. Над его лентой расположен калибрующий валик, смонтированный на специальных кронштейнах, позволяющих регулировать зазор между ним и транспортерной лентой. Регулировка этого зазора осуществляется специальными винтами, поднимающими или опускающими калибрующий ролик. Под лентой установлен лоток, по которому мелкие клубни сбрасываются на ленту транспортера отходов. При перемещении на ленте вдоль калибрующего валика клубни, размер которых меньше размера зазора, попадают на лоток и удаляются в другую емкость. Привод транспортера состоит из электродвигателя с редуктором.

Очистка. При производстве пищевых продуктов из картофеля почти половина перерабатываемого сырья идет в отходы и в основном в процессе его очистки. В связи с этим способ очистки клубней играет существенную роль в экономике промышленного производства пищевых продуктов из картофеля, так как стоимость сырья составляет около 75 % себестоимости вырабатываемых продуктов.

Механический способ очистки клубней является наиболее распространенным и простым, обусловливающим изменение только их анатомического строения без существенного изменения химического состава и коллоидных свойств. Сущность механической очистки заключается в истирании наружных тканей шероховатыми поверхностями (преимущественно абразивными) для удаления кожицы и глазков.

Механическую очистку вымытых, инспектированных и калиброванных клубней производят в картофелечистках при непрерывной подаче в них воды для смывания и удаления отходов. Продолжительность процесса зависит от качества и размера клубней, конструктивных особенностей картофелечисток и составляет в среднем 1—3 минуты.

В связи с тем, что механическая очистка не обеспечивает полного удаления с поверхности клубней кожицы, глазков и других дефектов, очищенный картофель подвергают ручной дочистке. Это трудоемкий процесс, требующий значительных затрат ручного труда. В целях их уменьшения в практике широкое распространение получил способ глубокой механической очистки картофеля, который предусматривает почти полное удаление кожицы, глазков и других поверхностных дефектов сырья. Преимуществом этого способа является замена трудоемкого процесса до-чистки менее трудоемким процессом инспекции, а недостатком — увеличение (до 50%) количества отходов и потерь сырья. Глубокую механическую очистку можно производить только при отсутствии в достаточном количестве рабочей силы и полном использовании отходов для получения пищевого крахмала.

3.2 Технологический процесс производства крахмала

Сырьем для производства картофельного крахмала служит картофель. Средний химический состав клубня картофеля состоит из 75 % воды и 25 % сухих веществ, из которых 18,5 % крахмала, 2 % азотистых веществ, 1 % клетчатки, 0,9 % минеральных веществ, 0,8 % сахара, 0,2 жира и 1,6 % прочих веществ (пектиновые, пентозаны и др.).

Расход картофеля с крахмалистостью 14,8 % на 1 т сухих веществ крахмала составляет 7,95 т. В зависимости от качества картофельный сырой крахмал подразделяют на три сорта: I, II, III. Крахмал I и II сорта должен иметь белый однородный цвет и запах, свойственный крахмалу. Крахмал III сорта может быть сероватым, без прожилок, пятен и темных вкраплений, допускается слабый кисловатый, но не затхлый запах.

Сырой крахмал — скоропортящийся продукт, не подлежащий длительному хранению. Сырой картофельный крахмал в холодное время года хранят наливным способом или на складах, при этом емкость с осевшим крахмалом заливают чистой водой, добавляя туда около 0,05 % диоксида серы. Наиболее надежный способ хранения крахмала — в замороженном состоянии.

В производстве картофельного крахмала степень использования сырья характеризуется коэффициентом извлечения крахмала, который колеблется от 82 до 88 %. Выход крахмала зависит от содержания его в перерабатываемом картофеле и от потерь крахмала с побочными продуктами и сточными водами. Основные потери крахмала в производстве происходят с мезгой в виде связанного крахмала (около 40 %) и свободного крахмала (3.. .4 %), что составляет около 1,7 % массы переработанного картофеля.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Картофель подают на производство с помощью гидравлического транспортера, при этом частично отделяют легкие примеси, песок и землю. Моют картофель в моечных машинах комбинированного типа, при этом процесс мойки составляет 10... 14 мин.

Картофель измельчают на терочных машинах, принцип работы которых состоит в истирании клубней поверхностью, состоящей из пилок с мелкими зубьями. Измельчение проводят дважды. При первом измельчении используют пилки с высотой зубьев 1,5... 1,7 мм, при повторном (перетир) — 1,0 мм.

Полученная после терочных машин картофельная кашка представляет собой смесь, состоящую из взорванных клеточных стенок, крахмальных зерен и картофельного сока. Важная задача получения картофельного крахмала — скорейшее выделение из кашки сока при минимальном его разбавлении. Контакт сока с крахмалом ухудшает качество крахмала, вызывая его потемнение в связи с окислением тирозина, снижает вязкость крахмального клейстера, способствует образованию пены, слизи и других нежелательных явлений.

После отделения картофельного сока на осадочных центрифугах кашку направляют на ситовые аппараты или на гидроциклонные установки, где от нее отделяют и промывают крупную и мелкую мезгу, осаждают и промывают крахмал. Полученная здесь крахмальная суспензия имеет концентрацию 12... 14 % и содержит некоторое количество мелкой мезги (4...8 %), водорастворимых веществ (0,1.. .0,5 %) и сильно разбавленного картофельного сока. Поэтому ее подвергают двухступенчатому рафинированию, после чего крахмальную суспензию с концентрацией 7.. .9 % подают на пеногасящее устройство и на песковые гидроциклоны. Далее крахмал обезвоживают и высушивают.

Стадии технологического процесса. Переработку картофеля на крахмал можно разделить на следующие стадии:

— мойка и взвешивание картофеля;

— тонкое измельчение картофеля (получение кашки);

— выделение свободного крахмала из кашки;

— отделение и промывание мезги;

— рафинирование крахмального молока;

— промывание крахмала.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки клубней картофеля к переработке, в состав которого входят гидравлические транспортеры, моечные машины типа КМЗ-57М, снабженные ботво-, песко- и камнеловушками, а также автоматические весы с откидным днищем.

Ведущим является комплекс оборудования для тонкого измельчения картофеля, включающий терочные машины типа ZT-350 или ПКИ-200, насосы, фильтры и сборники накопители.

В состав линии входит комплекс оборудования, состоящий из шнековой осадительной центрифуги типа ОГШ, приемных сборников для кашки и вспомогательного оборудования.

Завершающий комплекс включает оборудование: центробежные ситовые аппараты; барабанно-струйные или центробежно-лопастные, а также гидроциклоны, включающие несколько ступеней мультициклонов для выделения мезги и промывки крахмала.

На рис. показана машинно-аппаратурная схема линии производства картофельного крахмала.

Технология производства крахмала

Рис. Машинно-аппаратурная схема линии производства картофельного крахмала

Устройство и принцип действия линии. В настоящее время на предприятиях осуществляют внедрение новой технологической схемы производства картофельного крахмала с использованием гидроциклонных установок. При работе разделение картофельной кашки производят на гидроциклонах с получением очищенной суспензии крахмала и смеси мезги и картофельного сока.

При работе отмытый картофель измельчают на терках 1 и кашку насосом 2 перекачивают на второе измельчение к теркам 3. На второе измельчение подают также надситовый продукт с дуговых рафинированных сит 11. После второго измельчения кашку насосом 4 перекачивают через самоочищающийся фильтр 5 в сборник-накопитель 6. В этом сборнике происходит смешивание кашки с густым крахмальным сходом, поступающим с обескрахмаливающих гидроциклонов 16. Из сборника 6 насосом 7 разбавленную кашку подают на станцию гидроциклонов 15, включающую 9 ступеней мультициклонов для выделения мезги и промывки крахмала.