Технология пищевых производств

Разваривание крахмалсодержащего сырья

Разваривание осуществляют ддя разрушения клеточных сте­нок, освобождения крахмала из клеток и перевода его в раство­римую форму, в которой он быстрее и легче осахаривается фер­ментами. Разваривание крахмалсодержащего сырья проводят путем обработки его паром с избыточным давлением 400— 500 кПа.

При разваривании происходит ряд сложных физических, фи­зико-химических и химических изменений. При тепловой обра­ботке в процессе разваривания идет интенсивное набухание крахмала, его клейстернзация и переход в растворимую форму, обусловленные интенсивным поглощением воды. При выходе разваренной массы из варочного аппарата давление снижается до атмосферного, что вызывает превращение содержащейся в клетках воды в пар, объем которого в несколько раз превышает объем воды. Такое резкое увеличение объема приводит к раз­рыву клеточных стенок сырья и превращению его в однородную массу. Процесс разваривания сопровождается увеличением со­держания Сахаров и декстринов за счет частичного гидролиза крахмала под действием собственных ферментов сырья и естест - j венной кислотности. Высокая температура на стадии развари­вания вызывает протекание процессов меланоидинообразовання (взаимодействие Сахаров с аминокислотами), термического раз­ложения Сахаров (карамелпзацня) и других, что приводит к сни­жению количества сбраживаемых Сахаров.

В настоящее время разваривание крахмалсодержащего сырья производят тремя способами: периодическим, полунепрерывным н непрерывным. Наибольшее распространение получило непре-' рывное разваривание по двум схемам. По первой схеме разва-. рнвапие осуществляют при пониженной температуре (130—; 140°С), по длительное (50—60 мин). Г1о второй схеме темпера-] тура разваривания 165—172 °С и продолжительность варки' 2—4 мин. При непрерывном разваривании сырье постоянным, потоком движется через варочный аппарат. Для обеспечения' равномерности потока сырье измельчают. 1

Непрерывное разваривание измельченного сырья включает 1 операции: дозирование сырья и воды, приготовление замеса и разваривание в две стадии (нагрев замеса до температуры вар­ки и выдержка замеса при этой температуре). Процесс непре­рывного разваривания осуществляется следующим образом. Из­мельченное зерно смешивают с водой в количестве 2,5—3,5 л на 1 кг зерна, при переработке картофеля расход воды 0,2—0,5 л па 1 кг. Воду добавляют с таким расчетом, чтобы концентрация зернового замеса составляла 16—17% сухого вещества, а кар­тофельного— 16—18%. Зерновой замес нагревают вторичным паром до 70—75°С, картофельную кашку — до 45°С и подают насосом в контактную головку, где происходит мгновенный на­грев замеса (кашки) паром до 100- 1Ю°С Затем подогретый замес подают в варочный аппарат, состоящий из 2—4 ступеней (колонн).

Варочная колонна I ступени представляет собой вертикаль­ный металлический цилиндр, разделенный по высоте нак. тонпы - ми перегородками иа несколько секций. В верхнюю секцию подают замес (кашку). Поступающий в верхнюю секцию замес постепенно передвигается вниз, проходя последовательно все секции, а из нижней части колонны происходит непрерывный выпуск разваренного сырья. Одновременно в нижнюю часть ко­лонны подают греющий пар, который, проходя колонну снизу вверх, перемешивает и нагревает развариваемое сырье. Сырье затем поступает в колонну II ступени, предназначенную для доваривания сырья без подачи греющего пара. Варочная колон­на II ступени представляет собой полый вертикальный цилиндр, в который развариваемое сырье поступает снизу, движется вверх и поступает в паросепаратор или в следующую колонну. Число колонн II ступени составляет от 1 до 3 и зависит от производ­ственной мощности завода. Из последней колонны разваренная масса поступает в паросепаратор. В варочных колоннах поддер­живают температуру: для картофеля 138 °С, для кукурузы 144— 150, для зерновых культур— 138—140°С. Длительность развари­вания картофеля 40 мин, зерна — 40—50,-кукурузы — 60 мин. Развареннбе сырье из паросепаратора поступает на осахари­вание.

Непрерывное разваривание имеет целый ряд преимуществ: увеличивается выход спирта, улучшаются условия труда, увели­чивается производительность варочного оборудования и произ­водительность труда, уменьшается расход пара. Непрерывное разваривание крахмалсодержащего сырья можно производить методом скоростной варки. Он заключается в том, что разва­ренная масса проходит через систему труб, оборудованных диа­фрагмами, перемешивается, измельчается; по мере продвижения массы давление и температура снижаются. Эта схема преду­сматривает охлаждение разваренной массы перед осахариванием в вакуум-испарителе, в котором создается остаточное давление 80 кПа.