Крахмал және спиртке картопты құрамалы өңдеу туралы мәлімет

Пән: Ауыл шаруашылығы
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

БАӨЖ №2

Тақырыбы: “ Крахмал және спиртке картопты құрамалы өңдеу”

Орындаған: Бейбітбек Н. Б. Группа:БТ-307

Тексерген: Мирашева Г. О.

Семей, 2015

Жоспар:

Кіріспе

Крахмал

Крахмал құрылысы
Крахмалды алу
Крахмалдың қасиеттері
Крахмалдың маңызы мен қолданылуы

Крахмал және спиртке картопты өңдеу

Шикізатқа, негізгі және көмекші материалдарға сипаттама
Шикізатты жылумен өңдеу. Крахмалды шикізатты қайнату және қанттау
Периодты және жартылай үздіксіз қайнату және қанттау схемасы
Үздіксіз қайнату

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Крахмал - өсімдіктердің басты қосалқы көмірсуы; глюкоза қалдықтарынан түзілетін екі полисахаридтен (амилоза менамилопектин) тұрады. Ұн тәрізді ақ ұнтақ; көптеген өсімдіктерден алынады. Аспаздық пен кондитер фабрикаларында көбінесе картоп, бидай және жүгері крахмалын пайдаланады. Кисель, жеміс ботқаларын қоюлатуға, сондай-ақ кондитер бұйымдарына қосылады.

Полисахаридтер табиғи жоғары молекулалы қосылыстар. Полисахаридтердің жалпы формуласы (С ₆ Н ₁₀ О ₅ ) _n , көптеген моносахарид молекуласының қалдықтарынан тұрады. Макромолекуладағы моносахаридтер қалдықтары полисахаридтерде де оттек "көпіршесі" арқылы жалғасқан:

R - О - R - О - R

Өсімдіктер мен жануарлар ағзасында ферменттердің әсерінен фотосинтез нәтижесінде түзілген моносахарид молекулалары поликонденсацияланып, полисахаридтер түзіледі:

6СО ₂ + 6Н ₂ О → С ₆ Н ₁₂ О ₆ + 6О ₂

n С ₆ Н ₁₂ О ₆ → (С ₆ Н ₁₀ О ₅ ) _n + n H ₂ O

Полисахаридтердің маңызды өкілі - крахмал мен целлюлоза.

Крахмал (С ₆ Н ₁₀ О ₅ ) _n табиғатта кең тараған полисахарид. Күріште 80%-ке дейін, бидай мен жүгеріде 70-75%, картоп түйіндерінде 20% крахмал болады.

Крахмал

Крахмал құрылысы. Крахмал - табиғи полимер. Ол екі полисахаридтен: амилоза мен аминопектиннен тұрады. Полимерлену дәрежесі - n -нің мәні крахмалдың әр түрлі молекуласында шамамен 200-ден 2000-ға дейін болады. Крахмалдың молекулалық массасы бірнеше жүз мыңнан (амилоза) миллионға дейін (амилопектин) жетеді. Крахмалдың макромолекуласы циклді α-глюкозаның қалдықтарынан тұрады. Крахмал түзілу процесінің сызбанұсқасы:

Яғни, крахмалдың қарапайым буыны, - C6H10O5-

Крахмалды алу. Өндірісте крахмалды картоптан немесе жүгеріден алады. Картоптан крахмал алу үшін оны ұнтақтап турап, сүзгіге салып, сумен шаяды. Сумен шайылған крахмалды ыдыстарда тұнғаннан кейін бөліп алып кептіреді.

Крахмалдың қасиеттері. Крахмал салқын суда ерімейтін ақ түсті ұнтақ зат. Ыстық суда ісініп, коллоид ерітінді - клейстер түзеді. Крахмалдың маңызды химиялық қасиеттерінің бірі - йодпен әрекеттескенде көк түстің пайда болуы. Оны картоптың немесе ақ нанның кесіндісіне, крахмал клейстріне йод ерітіндісін тамызып көруге болады. Бұл реакцияны тағам өнімдерінде крахмалдың бар-жоғын анықтау үшін қолданады. Крахмал минерал қышқылдың (H2SО4) немесе ферменттердің әсерінен гидролизденіп, глюкоза түзеді:

(С6Н10О5) n+nH2O → C6H12O6

Реакция жағдайына байланысты әр түрлі аралық өнімдер түзіліп, гидролиз сатылап жүруі мүмкін:

(С6Н10О5) n→ (C6Н10О5) m →xС12Н22O11→nС6Н12O6

Макромолекуланың ыдырауы біртіндеп іске асады, әуелі ірі молекулалы қосылыс декстрин, содан кейін дисахарид мальтоза және гидролиздің соңғы өнімі глюкоза түзіледі.

Крахмалдың маңызы мен қолданылуы. Крахмал - негізгі азығымыздың бірі. Бірақ оны ағза бірден сіңіре алмайды. Тағамның құрамындағы крахмал майлар сияқты әуелі гидролизге ұшырайды. Гидролиздену процесі тамақты шайнағанда сілекеймен бөлінетін ферменттердің әсерінен ауызда басталады. Гидролиздену одан әрі асқазан мен ішекте жалғасады. Түзілген глюкоза ішектен қанға сіңіп, одан бүкіл ағзаға тарайды. Глюкозаның артық мөлшері гликогенге "жануар крахмалына" айналып, бауырда қор болып жиналады. Оның құрамы крахмал сияқты (С6Н10О5) n бірақ құрылысы крахмалдан тармақты және молекулалық массасы да үлкен болады. Организмнің гликоген жинауы шектеулі. Адам салмағының 1 килограмына 50-60 г гликоген жиналған соң, одан артық мөлшері майға айналып, адам толысып кетуі мүмкін. Гликоген қажеттілікке байланысты глюкозаға айналып, биохимиялық процестерге қатысады. Крахмал гидролизінің аралық өнімдері декстрин мен мальтозаны ағза оңай сіңіреді. Тамақ дайындаған кезде крахмал декстринге айналады. Нан өнімдерін және картопты пісірген кезде крахмалдың аздап гидролизденуінен декстрин түзіледі. Өнеркәсіпте крахмалды гидролиздеп, . Ол үшін крахмалға сұйылтылған күкірт қышқылын қосып қыздырады. Күкірт қышқылының артық мөлшерін бормен бейтараптап, кальций сульфатына айналдырып бөліп тастайды. Егер гидролизді соңына дейін жүргізбесе, декстрин мен глюкозаның қоспасы сірне алынады. Сірнеден кондитер тағамдарын, кәмпиттер, мармелад, джем, тосап жасайды. Декстрин желім ретінде пайдаланылады. Крахмал мата өнеркәсібінде қолданылады. Ыстық үтіктің әсерінен крахмал декстринге айналып, жұқа қабықша түзеді. Ол матаға әр береді және тез кірлеуден сақтайды. Крахмалдан химия өнеркәсібінде глюкоза, этил спиртін, ацетон және лимон қышқылын алады. Крахмал қағаз және картон өндірісінде қолданылады.

Спиртке картопты өңдеу.

Шикізатқа, негізгі және көмекші материалдарға сипаттама

Картоп - спирт өндiрiсiнiң таралған шикiзаты. Картоп спирт заводтарының қатарында спирт және крахмалды құрамалы өңдеулерге ұшырайды.

Картоптың культурасы және сорты. Картоп Solanum, тұқымдасына жатады. Бұл - оңтүстік америка өлкесінде болатын көп жыл өмір сүретін гүл өсімдігі болып табылады, ал культурада - бір жыл жасайды. Картоп түйнегінің химиялық құрамы сортына қарай өзгереді.

Құрғақ құрамы 25% орташа химиялық құрамы (%) : су-75; крахмал-20, 45; қант-0, 3; азоттық зат(N×6, 25) -2, 0; май-0, 15; клечатка-1, 0; күл-1, 1 тең болады.

Картоп - алқа тұқымдасына жататын шөптес өсімдіктердің бір туысы. Картоптың жер бетіндегі сабағы -3 қырлы; жапырағы тақ қауырсынды, гүлінің түсі әр қилы; ақ, көгілдір, күлгін қызыл, желектері мен аталығы - 5; жемісі жидек, оның ішінде сарғыш түсті көптеген тұқымы болады.

2 сурет - Картоп түйнегінің микроскоптық құрылысы

Крахмалды шикізатты қайнату және қанттау

Шикізат клеткасын бұзу ол өсімдік клеткасынан крахмалды бөліп алу мақсатында жүргізіледі және жылумен өңдеу процесі жүреді. Қайнату сулы ортада пардың әсерінен арнайы құрылғыда периодты және үздіксіз әдісімен жүреді.

Температура жоғарылаған сайын шикізат жыли бастайды. Температура 70°С - қа жеткенде крахмал желімдене бастайды, ал температура 120°С - қа жеткенде крахмал ерітінді күйге ауысады. Клеткалық қабырғалар температура 140°С - қа жеткенде өзегереді. Жоғары температура әсерінен катты заттар ерітіндіге айналады, ұлпалар осал және майысқыш күйге ауысады. Ақуыз заттары температура 100°С болғанда ерімейтін күйге жетеді. Ақуыз заттары температура 140°С болғанда қайтадан ерітінді күйге ауысады. Жылумен өңдеу арқылы картопта немесе дәнде керек өзгерістер тудырады. Температура 100°С - та қант қата бастайды, ашытқыға кері әсер ететін заттар түзіледі. Түзілген заттар қайнатылған массаға коңырқай түс береді. Сондықтан да қайнату кезінде өте жоғары температура қолданылмайды.

Қайнату аппаратында қысым бірден ауысқанда ( 3, 5 - 4, 5 0, 2 - 0, 5ат), тордан өткенде шикізат бірден ыдырайды. Және артық жылу қайнатылған массадан бу пайда болуына әкеліп соғады. Жасуша қабықшасы бұзылған соң бу қысымына шыдамай бөлініп кетеді. Шикізат өзінің құрамын өзгертіп, ұсақталып, біркелкі массаға айналады.

Қайнатылған массада басты құрамды крахмал құрайды, өйткені ол желімді тұрақтылық қасиет береді. Ерітіндіде крахмалдан басқа ақуыздар, тұздар және өзге де еритін заттар кездеседі.

Температура неғұрлым жоғары болған сайын ерітіндіге крахмалды емес заттар ерітіндіге өтеді. Қайнатылған массаны қанттаусыз суытуға болмайды, өйткені крахмал ерімейтін күйге айналып, қатып қалады. Қайнатылған массаны қанттауға суық ортаға қоюға болмайды .

Шикізатты қайнату үшін периодты схема бойынша арнайы цилиндрлі араластырғыш қолданылады. Бұл пішін бу бөліну үшін ыңғайлы болып келеді.

Қайнату аппараты екі корпустан құралған, ол жүктеуші люктан және үрлегіш қораптан тұрады. Қабырғалардың бұзылуынан сақтау үшін конустың астыңғы бөлігінде қалыңдығы3ммауысымды гильза қойылады. Үрлегіш қорапқа шикізатты ұсақтайтын және бөгде заттардан тазалайтын торша орналасқан. Тордың астында қорапта торды тазалауға арналған люк орналасқан. Ал бу келте құбырлар арқылы конденсатқа жеткізіледі.

Будың түсуі вентельмен реттеледі. Бу тасығыш құбырында кері кайтаратын клапан орналасқан, ол шикізаттың бу құбырына түспеуін қамтамасыз етеді.

Вентиль арқылы бу араласқан массаға түседі.

Қайнатқыш қақпағында ауа циркуляциясы үшін тормен қапталған 8 вентель орналасқан. Одан басқа қайнатқышта қысымды қадағалайтын клапан орналасқан және маномер орналасқан. Сынақ алу үшін кері оборотты құрылғы орналасқан.

Чемерлік схема. Схемада (9 сурет) дәнді бөлшектеу және картопты ұнтақтағышта бөлектеу қаралған, иленуді дайындау, илендіні қосымша бумен жылыту, қайнату аппаратында бытыраңқы күйде қайнату және ұстағышта қосымша қайнату.

Илендіні қосымша бумен араластырғышта 50°С дейін жылытады. Қосымша буды толық пайдалануға алдын ала жылыту аппаратында илендінің қайнауын жалғастырады. Ол өзімен цилиндрлік сауытты конустық қақпағымен тубі бар сауытты көрсетеді. Бұл аппараттың үстіңгі бөлігіне тозандатқыш диск монтаждалған, күшті толқынмен бекітілген және 700 - 800айн/минжылдамдығымен айналады. Дәнді иленді немесе картоп ботқасын плунжерлік насоспен осы аппараттың тозандатқыш дискісіне алып келеді; осы масса көлденең кеңістікте тұтанады, аппарат қабырғаларына түсіп жұқа пленка түрінде астыға ағады. Дәнді илендіні 50 - ден 85 - 90°С дейін қайнатады.

Жылуды тез жүргізеді, крахмал желімденуі болмайды, сондықтан да жылынған иленді насос арқылы кайнату аппаратына еш кедергісіз шығарып алады.

Қайнату аппараты және ұстағыш өзімен цилиндрлік қайнатқышты көрсетеді. Қайнату аппартының ішкі үстіңгі бөлігінде тозаңдатқыш диск орналасқан, алдын ала жылыту аппаратындағы сияқты; астыңғы түбінен 1, 8 м биіктігінде реттегіш орналасқан, сонда қайнату аппартының көлемінің бір бөлігі белгіленген температурада массаны ұсатуға арналған. Бу аппараттың төменгі бөлігіне түседі және массаға кіргізеді. Қайнату аппаратында масса қосымша тұтанады, бумен араласқан кезде тез жылиды және осы жерда 8 - 9 мин ұстанады, картоп қайта өндеуде 130°С және бидайды 140°С өндейді.

Қайнату аппартынан қайнаған масса ұстағышқа түседі, ол жерде 26 - 30 мин ұстайды, содан кейін бу сепараторына өтеді. Бу сепараторнынан масаны қанттауға жібереді.

9-сурет. Қайнатудың Чемерлік схемасы:

I - дәндік элеватор; 2 - дәндік сепаратор; 3 -дәнге арналған бункер; 4, 8 - авто-маттық таразы; 5 - балғалы бөлшектегіш; 6 - илендіні дайындауға арналған чан; 7 - картопты элеватор; 9 - картопқа арналған бункер; 10 - балғалы бөлшектегіш;

II - картоп кашасына арналған чан; 12 - насос; 13 - картоп кашасына және илендіге арналған жылыту аппараты; 14 - қайнату аппараты; 15 - ұстағыш; 16 - бу се-параторы.

Мичуриндік схема. Балғалы бөлшектегіште немесе біліктегіш станокта дәнді бөлшектейді (10-сурет), картопты теркада немесе балғалы бөлшектегіште ұнтақтайды. Дәнді иленді немесе картоп ботқасын ілгерінді қайнатқышта жылытады, оны қайнатқыш колоннасында қайнатып және ұстағышта толығымен қайнатады. Дәнді қалыпты ылғалдылықпен құрғақ тәсілмен бөлшектейді. 17% - дан жоғары ылғалдылығы бар дәнді ылғал тәсілімен бөлшектейді.

Дәнді кесек бөлшектеу. Бұл илендіні 80 - 85°С дейін қайнатуға мүмкіндік береді, осының арқасында қайнатқандағы будың шығыны азаяды. Илендіні ілгерінді қайнатқышта айналмалы және қосымша бумен жылытады.

Жылынған иленді немесе картоп ботқасын насос арқылы қайнату тізбегіне жеткізеді, ол өзімен вертикальды болат цилиндр болып келеді, биіктік бойымен көлбеуінен сегіз аралықпен тоғыз секцияға бөлінген. Аралықтардың төменге түсетін бөлшектемесі болады, ол өткізілетін буды аралықтың астына жинау үшін және бу жастықтарын құрау үшін қажет. Бу жастықшасы массаның әрбір секцияда оңай араласуына жағдай туғызады. Массаның тізбекке түсуі үстіңгі бөлікте бірінші аралықтың астына шығарылады. Үстіңгі қақпақта штуцер монтаждалған ол айналмалы будың бурылуына және штуцер ұстағышпен қосу үшін осы аппараттарда біркелкі қысымды сақтау үшін қажет.

10- сурет. Мичуриндік қайнату схемасы: 1 - дәнге арналған бункер ; 2-дәнді элеватор; 3-шнек; 4, 7-бункер; 5, 10-автоматты таразы; 6, 13 - бөлшектегіш; 8-илендіні дайындауға арналған чан ; 9- картопты элеватор; 11 - картопұа арналған бункер; 12 - шнек; 14 - ілгеріңді қайнатқыш; 15 - иленді немесе картоп кашасының жинағы; 16-насос; 17-қайнату тізбегі; 18-ұстағыш; 19 - бу сепараторы.

Қайнату тізбегінің жұмысы келесі жолмен іске асады. Қайнату тізбегінің бірінші секциясына насос арқылы иленді жеткізеді. Масса үздіксіз қозғалады, шығуға дейін барлық секция арқылы өтеді. Сонымен қатар төменгі секцияға тізбектер жылытатын бу жібереді, ол барлық секция арқылы өтеді, массаны жылытып және араластырып, үстіңгі бөлікте қоюландырады. Қоюландырылмаған бу және ауа тізбектен айналмалы құбыр арқылы ілгеріңді қайнатқышқа қарай қозғалады. Қайнату температурасы 135 - 140°С мөлшерінде сақтайды. Массаның тізбектен өту уақыты 20 - 25 минут. Қайнату тізбегіндегі масса ұстағышқа өтеді, ол жерде түбегейлі қайнайды және бу сепараторы арқылы сақталуға жіберіледі.

Рязандық схема.

Картопты бөлшектеу картоп үккіште жүреді, дәндер - валды станоктарда ылғал жолмен іске асады (11-сурет) . Илендіні араластырғышта жылытады содан кейін қайнату аппаратында қайнатады. Қайнатылған массаны ұстамайды.

Ылғалды ұсақтаудың арқасында валдық станоктан араластырғышқа дәнді иленді түседі, ол жерде оны қосымша бумен жылытады. Қайнату аппараты өзімен вертикальды тізбекті тәріздес болып келеді, оның ішінде вал бес дискпен айналады. Диск араларында тізбек биіктік бойымен бес конустық қондырма орнатылған. Дисткар мен білік электрқозғалтқыш арқылы іске қосылады.

11- сурет. Шикізатты қайнатудың қала сыртындағы схемасы: 1 - картопты элеватор; 2 - автоматты таразы; 3 - картопқа арналған бункер; 4 - картоп жуғыш; 5 - картоп кашасын өткізуге арналған насос; 6 - магниттік сепаратор; 8 - дәнге арналған бункер; 9 - білік станогы; 10 - араластырғыш- жылытқыш; 11 - илендіні немесе кашаны қайнату аппаратына жеткізетін насос; 12 - қайнату аппараты; 13 - бу сепараторы.

Білік айналу жылдамдығы 500айн/мин. Тізбекке буды әркелкі аппарат биіктігінен үш орталықтан кіргізеді. Қайнаған массаны төменнен апарады. Массаны тізбекте жылыту температурасы 150 - 152°С. Тізбекте қайнатудың ұзақтығы 4 минут.

Қайнатудың Мироцтік схемасы. (12-сурет) бұл схемамен дәнді білік станоктарында бөлшектеу ескерілген, картоп - балғалы бөлшектегіште, дәнді илендіні дайындау, илендіні жылыту және картоп ботқасын құбырлы жылуалмастырғышта қосымша бумен және қайнатқышта құбырлы қайнату аппаратымен жүзеге асырады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.