75% usjeva krumpira uzgaja se za industrijsku preradu, a Danci po glavi stanovnika proizvode više škroba nego bilo koja druga nacija.
POJAVA ŠKROBA
Škrob predstavlja nutritivne rezerve mnogih biljaka. Tijekom vegetacije, zeleno lišće prikuplja energiju od sunca. U krumpiru se ta energija prenosi kao šećerna otopina do gomolja, a dolje se šećer pretvara u škrob u obliku sitnih granula koje zauzimaju veći dio unutrašnjosti stanice.
Pretvaranje šećera u škrob odvija se pomoću enzima. Sljedećeg proljeća, enzimi su također odgovorni za ponovnu pretvorbu škroba u šećer-transportiran prema gore kao energija za rastuću biljku.
OSNOVA ZA KVALITETU ŠKROBA POSTAVLJENO JE U KLAMPANI KROMPIR.
Na polju ili pohranjeni u stezaljkama tijekom zime, gomolji ostaju živi i trebaju im malo zraka za disanje i životnu aktivnost.
Krompir tijekom zime konzumira malu količinu vlastitog škroba kako bi održao životne funkcije do proljeća. To zahtijeva svjež zrak, a disanje uzrokuje stvaranje topline.
Ako temperatura okoline padne s opasnošću od mraza, gomolji pokušavaju spasiti svoju kožu opsežnom pretvorbom škroba u šećer kako bi smanjili točku smrzavanja u staničnom soku. Ako to nije dovoljno, gomolji umiru. Stoga se krumpir mora skladištiti na odgovarajući način.
Ako se krumpir zagrije, disanje se povećava, što dodatno povećava temperaturu. Za disanje se koristi mnogo škroba i gomolji će uginuti od topline.
Nepovoljni uvjeti skladištenja uzrokuju gubitke škroba i, u najgorem slučaju, mrtvi i zdrobljeni krumpir koji ometaju proces.
Zalihe lošeg krumpira moraju se odbiti.
Oštećenja tijekom transporta također uzrokuju probleme s kvalitetom. Svaki udarac oštećuje stanice, što dovodi do gubitka škroba i mrtve točke na gomolju. Stoga je od iznimne važnosti rukovati krumpirom tijekom transporta što je moguće opreznije s raspoloživim tehnikama i opremom.
RAFINIRANJE POČINJE VEĆ TIJEKOM UZIMA SIROVINE.
Prigušivač za početno punjenje prazne trgovine.
Tijekom istovara u tvornici, oštećenja se mogu smanjiti pokrivanjem silosa međuspremnika gumom i smanjenjem utjecaja pada gumenim zavjesama. Izgnječeni krumpir izgubi mnogo soka, uzrokujući pjenu i nepotrebne probleme u stanici za pranje.
Rastopljena prljavština, pijesak i šljunak uklanjaju se s rotirajućeg sita prije odlaganja krumpira u skladište - što je bolje uklanjanje prljavštine, manji su problemi s kamenjem i pijeskom u kanalima za ispuštanje kasnije. Tlo također sadrži znatne količine hranjivih tvari koje će se otopiti u vodi za pranje i pridonijeti utjecaju na okoliš uzrokovanom otpadnim vodama.
Trgovina krumpirom nužna je za osiguravanje opskrbe krumpirom preko noći. Opskrba za vikend može biti potrebna i zbog ograničenja u teškom cestovnom prijevozu izvan uobičajenog radnog vremena.
Idealna situacija je svako jutro doći do dna skladišta krumpira, jer krumpir pati tijekom dugog skladištenja u debelim slojevima bez odgovarajuće ventilacije.
UČINKOVITO PRANJE PRAĆENJE LAKŠE.
Tlo i prljavština koji nisu uklonjeni u stanici za pranje kasnije stvaraju probleme. Pranje je stoga vrlo važno. Pranje je protustrujni proces, sa svježom vodom dodanom kroz mlaznice pod pritiskom u posljednjem koraku.
Krumpir se ispušta vodom u kanale - prolazi kroz kamenu zamku - do postaje za pranje. Kamena zamka koristi razliku u specifičnim težinama između kamenja i krumpira - uzvodni tok vode prenosi krumpir preko hvatača kamena, dok se teže kamenje hvata i skuplja na kamenom transporteru.
Razina vode u bubnju za pranje mora biti niska kako krumpir ne bi plutao. Bubanj nije samo transporter, već također osigurava da se krumpir snažno trlja jedan o drugi. Trljanje je bitno za uklanjanje gljivica, trulih mrlja, kože i prljavštine s površine. Plutajuća voda može se reciklirati nakon taloženja pijeska u bazenima.
Visok standard pranja poboljšava rafiniranje jer mnoge nečistoće po specifičnoj gustoći i veličini nalikuju škrobu, pa je pranje krumpira jedini način da ih se riješite.
Količina nečistoća koje se nalijevaju na krumpir pri isporuci uvelike ovisi o vremenskim uvjetima i o tlu na kojem se krumpir uzgaja.
Količina vode koja se koristi za ispiranje i pranje jednaka je količini čiste vode nanesene u završnom mlazu pod visokim tlakom.
HRAPAV.
Raspiranje je prvi korak u ekstrakciji škroba. Cilj je otvoriti stanice gomolja i osloboditi granule škroba. Dobivena gnojnica može se smatrati mješavinom pulpe (stanične stijenke), voćnog soka i škroba. Uz moderne raspere velike brzine, rašpanje je samo rad u jednom prolazu.
UPORABA SUMPA.
Stanični sok bogat je šećerom i bjelančevinama. Prilikom otvaranja stanica sok je trenutačno izložen zraku i reagira s kisikom tvoreći obojene komponente koje se mogu lijepiti za škrob.
Stoga se mora dodati plin sumpor-dioksid ili otopina natrij-bisulfita. Značajan potencijal redukcije spojeva sumpora sprječava promjenu boje. Mora se dodati dovoljno sumpora kako bi sok i pulpa ostali svijetlo žuti. (Ponovno.: TM 23)
IZVLAČENJE.
Za ispiranje granula škroba iz stanica potrebno je snažno ispiranje - stanice se u rastvoru rastrgaju i tvore prostirku za filtriranje koja pokušava zadržati škrob. Za ekstrakciju se ranije koristila voda, ali danas se vađenje odvija u zatvorenim sustavima koji omogućuju uporabu samog soka od krumpira. Prednost mu je što se sok kasnije može oporabiti u koncentriranom i nerazrijeđenom obliku, smanjujući transportne troškove za njegovu upotrebu kao gnojivo.
Ispušteni škrob istječe iz sita za ekstrakciju zajedno s voćnim sokom, a stanične stjenke (pulpa) se upumpavaju u sita za odvodnjavanje celuloze. Pulpa ostavlja sita za isušivanje kao suha kapanjem- tj. Približno 8% suhe tvari.
Vađenje se odvija na rotirajućim konusnim sitama, gdje centrifugalna snaga povećava kapacitet po jedinici površine. Visoka učinkovitost omogućuje upotrebu visokokvalitetnih sito ploča od nehrđajućeg čelika, koje će izdržati abraziju i CIP-kemikalije. Sito ploče imaju duge perforacije samo 125 mikrona u promjeru.
Princip rada ekstraktora škroba.
Ekstrakcija je protustrujni postupak u kojem je sito za odvodnjavanje celuloze zapravo posljednji korak. Ako je pulpa potrebna u gotovo suhom obliku, smanjuje se broj mlaznica s vodom za pranje. Umjesto toga održava se kontinuirano leđno prskanje kako bi se osiguralo da će suha pulpa kliziti niz sito.
KONCENTRIRANJE GROBE ŠKROBNE MASE.
Na jedinici hidrociklona izlučuje se što je moguće više soka. Škrob napušta koncentrator kao gnojnica od približno 19 oBe.
Stupanj koncentriranja obično se sastoji od jedinice s hidrociklonskim blokovima za pjenjenje, koncentriranje i oporabu škroba, poredane u nizove.
RAFINIRANJE
Sada ostaje pročistiti sirovo škrobno mlijeko (suspenzija) i ukloniti zaostali voćni sok i nečistoće. Način na koji se to radi temelji se manje -više na istim načelima koja se koriste pri uklanjanju sapunske vode iz rublja - cijedite i natapate u čistoj vodi uvijek iznova. Svi koji peru rublje shvaćaju koliko je često potrebno iscijediti prije nego što voda za ispiranje postane potpuno bistra i kako je potrebno jače cijediti manje koraka ispiranja.
Na isti način, škrobna kaša se razrjeđuje i koncentrira uvijek iznova. Kako bi se uštedjela voda za ispiranje, ispiranje se trenutno vrši brojač - tj. Ulazna slatka voda se koristi na posljednjem koraku, a preljev se reciklira za razrjeđivanje u prethodnom koraku i tako dalje.
HIDROCIKLONI.
Rafiniranje se temelji na razlici u specifičnoj gustoći vode, vlakana i škroba:
Specifična gustoća g/ml | |
Škrob | 1,55 |
Stanične stijenke (vlakna) | 1,05 |
Vodotporne igračke | 1,00 |
Tlo, pijesak | iznad 2 |
U jakim gravitacijskim poljima hidrociklona i centrifuge škrob se brzo taloži, dok vlakna (ostaci pulpe) samo plutaju u vodi. Sok se izravno razrijedi u vodi i ide s vodenom fazom.
Stvaranjem protoka vode prema škrobu, mnoga vlakna koja samo plutaju u vodi mogu se natjerati u preljev. Tlo, pijesak i mnoge gljive itd. Imaju jednaku gustoću ili su teže od škroba i nije moguće odvojiti te čestice od škroba centrifugalnom silom - zato je toliko važno ukloniti što je moguće više nečistoća s površine krumpira u praonica.
Iako neke nečistoće idu sa škrobom u podtoku, postoji - pomoću sita - posljednja prilika za uklanjanje većih čestica - to su čestice veće od 125 mikrona. Čestice nisu sferne. Naprotiv, nepravilnog su oblika i mogu se protisnuti kroz sito za rafiniranje ako je tlak raspršivanja previsok.
Nečistoće koje se na ovaj način ne uklanjaju ne mogu se ukloniti niti jednom poznatom tehnikom.
U koracima oporabe sav se škrob mora zadržati u podtoku, tako da se vrlo malo troši u otpadnim vodama (voćna voda).
Što je manja potrošnja vode, više crpki je uključeno u proces i stvara se više topline. Temperature hladnjaka su idealne za usporavanje rasta bakterija.
U istjecanju koncentriranog voćnog soka hlađenje tijekom ekstrakcije je potrebno jer u vrućem soku mogu preuzeti kontrolu mikrobi koji razgrađuju proteine i neugodan miris.
Čišćenje na mjestu vrši se kaustičnim sredstvom i hipokloritom kao sredstvom za čišćenje. Kaustik je moćno sredstvo za uklanjanje nakupljanja proteina na unutarnjim zidovima, a hipoklorit je učinkovit ubojica klica
Tijekom CIP -a od najveće je važnosti držati cijevi napunjene. Spremnici su najučinkovitije CIP -ovi s rotirajućim mlaznicama diskova - a potrebni su i pokriveni spremnici. (Ponovno.: TM 23 CIP)
Vlažni škrob iz rotirajućih vakuumskih filtera suši se u sušilici s umjerenim vrućim zrakom. Zrak se neizravno zagrijava.
Prije isporuke škrob se prosije na fino sito kako bi se uklonile sve naslage nastale na pužnim transporterima itd.
Škrob se koristi u brzoj hrani, slatkišima, kobasicama, tabletama i papiru, valovitom kartonu itd. I ima istaknutu ulogu u našem svakodnevnom životu.
Izmjena. Većina škroba koristi se u industrijske svrhe. Škrob je izrađen po mjeri kako bi zadovoljio zahtjeve krajnjih korisnika, što rezultira nizom posebnih proizvoda. Primjenjuju se mnoge i sofisticirane tehnike. Najsvestraniji princip sastoji se od trostepene mokre modifikacije:
Priprema
v
Reakcija
v
Dorada
Primjenom različitih reakcijskih uvjeta - temperature, pH, aditiva - i stroge kontrole procesa, proizvode se posebni proizvodi s jedinstvenim svojstvima.
Ovi posebni proizvodi nazvani su modificirani škrobovi, jer i dalje zadržavaju svoj izvorni oblik granula i po izgledu nalikuju izvornom (nemodificiranom) škrobu. No, modifikacija je kuhanju unijela poboljšane kvalitete u škrob. Pasta je možda postigla poboljšanu bistrinu, viskoznost, sposobnost stvaranja filma itd.
Budući da je čisti obnovljivi prirodni polimerni škrob ima mnoštvo primjena
Sastav krumpirovog škroba
sastavnice | Tipična analiza |
Škrob, suha tvar | 80% |
Vodotporne igračke | 20% |
Pepeo | 0.3% |
Pijesak | 0.02% |
Protein | 0.09% |
Fosfor, P. | 0.07% |
Kalcij, Ca | 0.03% |
Željezo, Fe | 3 ppm |
Topivo u hladnoj vodi | 0.1% |
Raspodjela veličine.
Interval, mikroni | % |
87-140 | 3 |
53-87 | 24 |
38-53 | 34 |
28-38 | 17 |
22-28 | 9.1 |
17-22 | 7.7 |
13-17 | 3.3 |
10-13 | 0.9 |
8-10 | 0.5 |
6-8 | 0.2 |
0-6 | 2.0 |
Površina škrobnih granula cca. 30 ha/g
Aplikacija specifične gustoće. 1.55 g/ml
Specifična toplina 1.22 J/g
Masa mase škroba 80% DS app. 0.7 g/ml
DS aplikacije vlažne centrifuge. 0.6 g/ml
Svjetlina (MgO2 = 100%) pribl. 95 %
Određivanje sadržaja škroba u krumpiru.
Sadržaj škroba u svježem krumpiru povezan je s gustoćom krumpira. Uzorak od 5050 g krumpira u neto korpi izvaga se iznad vode, a zatim ponovno uroni u čistu vodu od najviše 18 oC.
Wo = težina uzorka krumpira
Wu = težina uzorka pod vodom
Gustoća dkrumpir =Wo / (Wo - Wu) g/ml
Suha tvar škroba = (dkrumpir -1,015059)/ 0,0046051 %
Izračunata brojka u postocima odstupa manje od 0.05 od vrijednosti pročitanih u tablici EU-a koju je primijenila Europska komisija za krumpir s 8% do 23% suhe tvari škroba. Kratka verzija tablice - koja vrijedi 1. srpnja 1996. - je sljedeća:
Wo 1g | Wu 2g | Gustoća d 3g / ml | Škrobna suha tvar krumpira 4% | Krumpir za proizvodnju 1 t komercijalnog škroba 5kg | Minimalna cijena u EU 6ECU/t krumpira | EU-subvencija I tvornici 7ECU/t krumpira | EU-subvencija II tvornici 8ECU/t krumpira |
5050 | 352 | 1.075 | 13 | 6,533 | 32.110 | 3.405 | 13.31 |
5050 | 372 | 1.080 | 14 | 6,065 | 34.590 | 3.671 | 14.33 |
5050 | 392 | 1.084 | 15 | 5,664 | 37.040 | 3.924 | 15.35 |
5050 | 412 | 1.089 | 16 | 5,308 | 39.520 | 4.190 | 16.38 |
5050 | 430 | 1.093 | 17 | 5,000 | 41.960 | 4.456 | 17.39 |
5050 | 450 | 1.098 | 18 | 4,720 | 44.440 | 4.709 | 18.42 |
5050 | 470 | 1.103 | 19 | 4,467 | 46.960 | 4.987 | 19.46 |
5050 | 488 | 1.107 | 20 | 4,299 | 48.800 | 5.180 | 20.22 |
5050 | 508 | 1.112 | 21 | 4,234 | 49.550 | 5.253 | 20.53 |
5050 | 527 | 1.117 | 22 | 4,140 | 50.670 | 5.373 | 21.00 |
5050 | 545 | 1.121 | 23 | 4,056 | 51.720 | 5.482 | 21.43 |
1) Težina uzorka krumpira iznad vode. 2) Težina uzorka uronjenog u vodu. 3) Izračunata gustoća = (Wo / (Wo -Wu)). 4) Sadržaj škroba prema službenoj tablici. 6) Minimalnu cijenu koju proizvođač mora platiti izravno poljoprivredniku kako bi se kvalificirao za subvenciju. 7) Subvencija EU-a-premija za proizvodnju-plaća se proizvođaču, ako plati minimalnu cijenu EU-a ili bolju. 8) Subvencija II- izravnanje- isplaćuje se izravno tvornici, ako plati minimalnu cijenu EU-a ili bolju. Tečaj 1. srpnja 1996. bio je 1 ECU = 1,24 US $.
Ova empirijska metoda koristi se za obračun s dobavljačima krumpira u tvornicama škroba. Slična metoda koristi se i za manioku. Međutim, nepovoljni uvjeti skladištenja mogu uzrokovati enzimsku pretvorbu škroba u glukozu utječući na prinos škroba bez promjene težine i gustoće krumpira pod vodom. Stoga se metoda primjenjuje samo na svježi krumpir. Metoda nikako nije znanstveno točna. Pouzdane metode za određivanje ugljikohidrata u krumpiru postoje, ali se topljiva neškrobna frakcija i udio pojedinih škrobnih zrna međusobno ne razlikuju praktičnim točnim sredstvima.