Нейтрализация гидролизатов.

Если гидролиз крахмала проводился с помощью кислоты, необходимо провести нейтрализацию гидролизатов.

Цель нейтрализации — прекращение гидролиза крахмала по достижении заданной степени осахаривания, перевод свободных минеральных кислот, недопустимых в пищевых продуктах, в без­вредные соли и создание оптимальных условий для последую­щей очистки сиропов от примесей.

Оптимальная величина рН сиропа обеспечивает устойчивость глюкозы, коагуляцию белков и наилучшие условия обесцвечива­ния сиропов углями. Нейтрализованный сироп не должен иметь рН ниже 4,5...4,9.

Гидролизаты, осахаренные с помощью соля­ной кислоты, нейтрализуют только содой.

Поваренная соль, которая образуется в нейтрализованном си­ропе в количестве 0,23...0,25 % (к массе сухих веществ сиропа), не сказывается на вкусе патоки и не ухудшает ее качества.

Нейтрализацию надо проводить очень осторожно при интенсивном перемешивании, чтобы не допустить никакого, даже местного перещелачивания, в противном случае глюкоза попросту разложится. Образуются окрашенные продукты, а карбонат натрия легко вступает в реакцию с кислыми фосфатами и переводит их в средние, а это приводит к потемнению и помутнению патоки при хранении.

Процесс ведут в специальных нейтрализаторах периодическим или непрерывным способом. Конструкция аппарата должна обеспечивать быстрое смешивание соды с кислотой и улавлива­ние капель сиропа из отходящих паров.

Подготовка сиропов к фильтрованию. Промышленные гидролизаты паточного производства содержат от 0,9 до 1,9 % взве­шенных частиц. Основную массу нерастворимых примесей со­ставляет белок (0,3...! %), который под действием кислоты и высокой температуры полностью денатурируется и подвергается пептизации.

В процессе осахаривания кукурузного крахмала высвобожда­ются жир и жирные кислоты (0,2..0,4 % к массе СВ). Часть нерастворимых примесей составляет мезга, которая находится в крахмале. Все эти примеси удаляют фильтрованием гидролиза­тов. Чтобы облегчить процесс фильтрования, некоторую часть примесей предварительно выделяют путем отстаивания сиропов в специальных отстойниках—скиммерах или обработкой их на тарельчатых сепараторах с периодической или непрерывной вы­грузкой осадка.

Фильтрование сиропов. Чтобы полностью выделить взвеси гидролизат фильтруют. Осадки в основном состоят из скоагулированных хлопьев белка, легко сжимаемых и труднопроницаемых, поэтому для облегчения фильтрования к сиропу добавляют по­ристый наполнитель (перлит, диатомит). На большинстве пред­приятий гидролизаты фильтруют на вакуум-фильтрах.

Обесцвечивание фильтрованных сиропов адсорбентами. После фильтрования паточные сиропы превращаются в прозрачные жидкости желтого цвета. Интенсивность их окраски зависит от чистоты перерабатываемого крахмала, способа проведения гидро­лиза и условий нейтрализации. К красящим веществам паточного сиропа относятся продукты гидролиза белков, разложения углево­дов, продукты реакции меланоидинообразования и др. Наряду с красящими веществами в сиропе присутствуют кислые фосфаты, обусловливающие кислотность патоки, некоторые минеральные вещества, растворимые белки, органические кислоты и др.

Цель очистки паточного сиропа адсорбентами — это полное его обесцвечивание, устранение запаха и удаление примесей.

В качестве адсорбентов на паточных заводах применяют акти­вированный уголь, который удаляет из раствора красящие веще­ства, золу, соли железа, коллоидные и азотистые вещества, жир и жирные кислоты. После выделения взвешенных частиц гидроли­заты однократно обрабатывают углем в специальных реакторах. Порошкообразный активированный уголь используют в виде вод­ной суспензии концентрацией 25 %. Ее вводят непосредственно в сироп, температура которого 65...70 °С, и постоянно перемешива­ют в течение 20...30 мин. После обработки адсорбент удаляют фильтрованием сиропов. Сиропы обесцвечивают так же, пропус­кая их через слой угля, нанесенного на фильтрующую перегород­ку.

Сиропы можно очищать также гранулированными углями в непрерывнодействующих колоннах. Отработанный гранулиро­ванный уголь подвергают регенерации. Активированный уголь, применяемый в крахмало-паточной промышленности, должен иметь рН водной вытяжки 4...6. Применение щелочных углей значительно снижает эффект обесцвечивания, поэтому их пред­варительно обрабатывают кислотой.

Уваривание жидких сиропов до густых. Для получения густого сиропа с минимальной цветностью и экономии расхода теплоты сгущение сиропа от жидкого (концентрация 35...40 %) до густого (55...57 %) осуществляют в многокорпусных выпарных аппаратах под разрежением.

На паточных заводах работают выпарные аппараты различных конструкций, но наибольшее распространение получили выпар­ные аппараты вертикального типа (ВВ), как правило трехкорпус-ные. Перед первым корпусом сироп подогревают до 97 °С, тем­пература кипения сиропа в этом корпусе 100 °С, соответственно во втором корпусе 86 "С, а в третьем — 67,7 °С.

Затем проводят Уваривание густых сиропов до патоки. Очищенный густой сироп концентрацией сухих веществ 55...57 % уваривают в вакуум-аппаратах до патоки с содержанием сухих веществ не менее 78 %.

Для получения патоки высокого качества процесс уваривания ведут при температуре не выше 60 °С. Продолжительность про­цесса уваривания должна быть минимальной (50...55 мин).

Затем патоку охлаждают.

Охлаждение патоки. Патока, выходящая из вакуум-аппарата, имеет температуру 60...70 °С. Так как это вязкий продукт, естест­венное охлаждение идет очень медленно при быстром нарастании цветности за счет образования красящих веществ. Чтобы избе­жать этого, стремятся быстро (в течение 40...80 мин) охладить ее до температуры 40...45 °С. Для этой цели используют специаль­ный холодильник, представляющий собой теплообменник, внут­ри которого размещены змеевики с циркулирующей в них холод­ной водой. В центре теплообменника находятся циркуляционная труба и мешалка. Резервуар имеет коническое днище и крышку. Холодная вода поступает через воронки отдельно в каждый змее­вик, а отработавшая отводится через общую воронку. Горячая патока, проходя между трубами змеевиков, охлаждается и самоте­ком выходит в сборник. Затем патоку фасуют и хранят.