Способ переработки крахмалсодержащего сырья

(51) 13 1/06 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству,в частности к переработке крахмалосодержащего сырья для получения патоки, глюкозного сиропа,глюкозо-фруктозного и может быть использовано в крахмалопаточной промышленности. В предлагаемом изобретении разрежение суспензии осуществляют путем электроимпульсной обработкой в течение 10 минут при 50000 вольт,0,1 мкф, и частотой 10 Гц. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить выход очищенного крахмала за счет разрушения жиро-белковой суспензии,что способствует более полной очистки крахмальной суспензии от жира и белка.(72) Сауран лхан Жамал лы Мирталипов Дильшат Тауфикович Ташимбетов Гани Журсинбаевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Региональный технопарк в Южно-Казахстанской области(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к переработки крахмалосодержащего сырья для получения патоки, глюкозного сиропа,глюкозо-фруктозного и может быть использовано в крахмалопаточной промышленности. Известен способ получения глюкозосодержащего сиропа, предусматривающий первую стадию ферментативного разжижения исходной крахмальной суспензии, термообработку частично разряженной крахмальной суспензии, охлаждение в две стадии, удаление жиро-белковых примесей после первой стадии охлаждения, вторую стадию ферментативное осахаривание и очистку полученного сиропа (А.с. СССР 1337412 МПК 4 С 13 1/06, 12 19/02 1987). Недостатками известного способа являются его сложность и потери крахмала с жиро-белковыми примесями при их удалении после первой стадии охлаждения. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения крахмальной патоки,включающий приготовление суспензии,ее ферментативное расщепление-амилазой,фильтрование для выделения осадка при температуре клейстеризации крахмала,ферментативное осахаривание отфильтрованного гидролизата, его очистку и концентрирование полученного сиропа ( 2006/130124, С 13 1/06,2006). К недостаткам данного способа относится большой расход ферментов и высокие энергетические затраты на поддержание всего процесса при температуре клейстеризации крахмала. Задачей, решаемой при создании предлагаемого изобретения является повышение выхода очищенного крахмала за счет разрушения жиробелковой суспензии, что способствует более полной очистки крахмальной суспензии от жира и белка. Для этой цели используется электроимпульсная обработка крахмальной суспензии. Технический результат изобретения состоит в том, что под воздействием электрических разрядов,возникает мощная ударная волна, которая полностью разрывает крахмал-белковые связи и тем самым повышается выход крахмала. Технический результат достигается тем, что в способе переработки крахмалсодержащего сырья,включающем приготовление крахмальной суспензии, ферментативное расщепление и ее очистку,ферментативное расщепление осуществляют путем электроимпульсной обработки в течение 10 минут при 50000 вольт, 0,1 мкф, и частотой 10 Гц. Способ осуществляется следующим образом. Зерно пшеницы загружают в мкости для проведения процесса замочки. После 48 часов замочки зерно пшеницы поступает в молотковую дробилку,где измельчается. Полученная суспензия содержит мезгу, белок-крахмальные зрна. Для полного выделения крахмала из мезги и для разрыва белок 2 крахмальных связей полученная суспензия подвергается электроимпульсной обработке. Под воздействием электрических разрядов в жидкой среде возникают мощные ударные волны,которые и приводят к выделению крахмальных зрен. После данной обработки крахмальная суспензия направляется на систему вибросит, где на первом этапе происходит отделение крупной мезги. На втором этапе, отделение на капроновых ситах остатки мелкой мезги. Очищенное от мезги крахмальное молоко направляют во флотатор, где белок под воздействием пузырьков воздуха отделяется от крахмала и в виде пены удаляется. Окончательная очистка крахмала происходит в мультигидроциклонах, где за счт центробежной силы из крахмала вымываются остатки белка и водорастворимые примеси. Для осахаривания крахмальной суспензии используется фермент - амилаза. После фильтрования снижаем рН осахаренной суспензии до 4,5 и добавляем следующий фермент глюкоамилазу. Процесс ферментации длится 48 часов при 60, за это время все декстрины превращаются в глюкозу. Глюкозный сироп подвергается фильтрованию с использованием кизельгура. После очистки методом фильтрования к глюкозному сиропу добавляем активированный уголь, при- 70, затем после фильтрации, глюкозный сироп очищается от минеральных примесей и красящих веществ. С использованием ионо-обменных колон заполненных катианитом и иоанитом. Очищенный глюкозный сироп поступает в роторно-пленочный вакуумный аппарат для концентрирования до содержания сухих веществ 78. Готовый продукт сливается в 200 литровые бочки. Примеры осуществления способа. Пример 1. Зерно пшеницы в объеме 15 кг загружают в замочный чан, куда добавляют 30 л воды температурой 50 С. После насыщения пшеничного зерна влагой воду подкисляют соляной кислотой. По окончанию процесса замочки через 48 часов,покисленную воду сливаем и пшеничное зерно промываем чистой теплой водой (-50). После промывки зерно направляется на молотковую дробилку, после измельчения суспензия содержит мезгу, жиро-белковую смесь и частично свободный крахмал. Суспензию в объме 60 л порционно направляем насосом в рабочую камеру электрогидравлической установки. В рабочей камере под воздействием электрических разрядов полностью отделяется жир и белок от крахмальных зрен. При этом крахмал содержащийся в мезге полностью отделяется от молекул целлюлозы. Время обработки 20 л суспензии 10 минут при следующих параметрах 50000 вольт, 0,1 мкф, с частотой 10 Гц. Обработанную суспензию направляем на вибросито, где отделяется крупная и мелкая мезга в процессе промывки тплой водой (50 С). После вибросита суспензия обрабатывается пузырьками воздуха для удаления жира и белка. Жир и белок в виде пены удаляются из флотатора. После предварительной очистки образуется крахмальная суспензия в объме 150 л с содержанием 10 кг крахмала. Для удаления лишней воды и остаточных примесей белка и жира крахмальную суспензию направляют в мультигидроциклон, где происходит концентрирование крахмальной суспензии и удаление оставшегося жира и белка. Полученную суспензию в объме 30 л с содержанием 10,6 кг крахмала заливают в ферментер для осахаривания и при температуре 90 С проводят осахаривание. После осахаривания сироп направляют на фильтрование на друг-фильтре по окончанию фильтрации доводим рН сиропа до 4,5 и добавляем 20 мл фермента глюкоамилазу. Процесс ферментации длится 48 часов при температурном режиме 60 С. По окончанию ферментации глюкозный сироп фильтруют через слой кизельгура. К очищенному сиропу добавляем активированный уголь в объме 0,5 кг и направляем на фильтрацию. Отфильтрованный сироп пропускаем через колонки с катионитом и анионитом для окончательной очистки. Готовый глюкозный сироп содержанием глюкозы 30 направляем на концентрирование в роторнопленочный вакуумный аппарат. Готовый продукт содержит 78 глюкозы или 10,350 кг, т.е. выход готового продукта составил 69. При традиционных технологиях выход готовой продукции от исходного сырья составлял в среднем 56-60. Таким образом,внедрение электроимпульсной технологии позволяет увеличить выход готового продукта в среднем на 9-12. Пример 2. Зерно пшеницы в объеме 15 кг загружают в замочный чан, куда добавляют 30 л воды температурой 50 С. После насыщения пшеничного зерна влагой воду подкисляют соляной кислотой. По окончанию процесса замочки через 48 часов,покисленную воду сливаем и пшеничное зерно промываем чистой теплой водой (-50). После промывки зерно направляется на молотковую дробилку, после измельчения суспензия содержит мезгу, жиро-белковую смесь и частично свободный крахмал. Насосом суспензию в объме 60 л порционно направляем в рабочую камеру электрогидравлической установки. В рабочей камере под воздействием электрических разрядов полностью отделяется жир и белок от крахмальных зрен. При этом крахмал содержащийся в мезге полностью отделяется от молекул целлюлозы. В отличие от примера 1 время обработки 20 л суспензии 20 минут при следующих параметрах 40000 вольт, 0,2 мкф, с частотой в 10 Гц. Обработанную суспензию направляем на вибросито, где отделяется крупная и мелкая мезга в процессе промывки тплой водой (50 С). После вибросита суспензия обрабатывается пузырьками воздуха для удаления жира и белка. Жир и белок в виде пены удаляются из флотатора. После предварительной очистки образуется крахмальная суспензия в объме 150 л с содержанием 10 кг крахмала. Для удаления лишней воды и остаточных примесей белка и жира крахмальную суспензию направляют в мультигидроциклон, где происходит концентрирование крахмальной суспензии и удаление оставшегося жира и белка. Полученную суспензию в объме 30 л с содержанием 10,6 кг крахмала заливают в ферментер для осахаривания и при температуре 90 С проводят осахаривание. После осахаривания сироп направляют на фильтрование на друг-фильтре, по окончанию фильтрации доводим рН сиропа до 4,5 и добавляем 20 мл фермента глюкоамилазу. Процесс ферментации длится 48 часов при температурном режиме 60 С. По окончанию ферментации глюкозный сироп фильтруют через слой кизельгура. К очищенному сиропу добавляем активированный уголь в объме 0,5 кг и направляем на фильтрацию. Отфильтрованный сироп пропускаем через колонки с котианитом и анионитом для окончательной очистки. Готовый глюкозный сироп содержанием глюкозы 30 направляем на концентрирование в роторнопленочный вакуумный аппарат. Готовый продукт содержит 78 глюкозы или 10,350 кг, т.е. выход готового продукта составил 69. При традиционных технологиях выход готовой продукции от исходного сырья составлял в среднем 56-60. Таким образом, внедрение электроимпульсной технологии позволяет увеличить выход готового продукта в среднем на 8-10. Таким образом,оптимальным вариантом является пример 1. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить выход очищенного крахмала за счет разрушения жиро-белковой суспензии,что способствует более полной очистки крахмальной суспензии от жира и белка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки крахмалсодержащего сырья,включающий приготовление суспензии,ее разрежение,фильтрование,ферментативное осахаривание,очистку и концентрирование полученного сиропа, отличающийся тем, что разрежение суспензии осуществляют путем электроимпульсной обработки в течение 10 минут при 50000 вольт, 0,1 мкф и частоте 10 Гц.