Мазмұны 1-тарау. Спирт технологиясы
АСТЫҚ ПЕН КАРТОПТЫ СУЛЫ-ЖЫЛУЛЫҚ ӨҢДЕУ
жүктеу/скачать 1,41 Mb.
|
Технология спирта111 (копия)
| АСТЫҚ ПЕН КАРТОПТЫ СУЛЫ-ЖЫЛУЛЫҚ ӨҢДЕУ
Құрамында крахмалы бар шикізат заттарының құрылымды-механикалық және химиялық өзгерістері Құрамында крахмалы бар шикізатты сулы-жылулық өңдеудің негізгі мақсаты – крахмалды қанттандыру материалдарының амилолитикалық ферменттерінің әрекетіне ашық, еритін күйге көшіру. Астық шикізатын сулы-жылулық өңдеу жоғары температураларда (130-170 0С) өткізіледі. Бұл кезде астықтың негізгі заттары түрлі химиялық және құрылымдық өзгерістерге ұшырайды. Әртүрлі астық тұқымдастардың крахмалы әртүрлі өлшем мен пішіндегі түйіршіктер болып табылады (сур. 4.1). Сур. 4.1 – Жүгері дәні эндоспермінің микроқұрылымы Түйіршіктер дән эндоспермінде жасуша қабықшаларымен қоршалған крахмал жасушаларына топталған. Жасушалар мен крахмалды түйіршіктердің жеке молекулаларға дейін бұзылуынан соң крахмал ферменттер әсеріне ашық бола бастайды. Крахмалдың ерітіндіге өтуін оңайлату үшін жасушаларды ұсақтау жолымен механикалық бұзады, алайда, ондай тәсілмен, тіпті жұқа ұнтақтау кезінде жасушалардың тек бір бөлігін ғана бұзуға қол жеткізіледі. Ұсақталған астықты сумен араластырып және қыздырғаннан кейін крахмал ретімен деградацияның бірнеше сатысын өтеді: ісіну, клейстеризация, еру. Крахмал құрамына екі полисахарид кіреді: амилоза және амилопектин. Амилоза ыстық суда еріп, гель түзеді. Амилопектин тек ісінеді, крахмал түйіршігінде ол жартылай өткізгіш жарғақша рөлін атқарады. Әртүрлі астық тұқымдастарда амилоза мен амилопектиннің арақатынасы 25...30:70...75 құрайды. Крахмалды түйіршіктерде амилопектин молекулалары үшөлшемді құрылым түзеді, осы құрылымға қосымша беріктік екіншілік сутектік байланыстар береді. Ісінуде олар әлсірейді, бірақ жоғары температураларда да беріктігін сақтайды. Түрлі астық тұқымдастардың крахмалы судың әртүрлі мөлшерін сіңіреді. Суды сіңіру дәрежесі температураға тәуелді. 60 0С температураға дейін крахмал дәндері 300%-ға дейін суды сіңіреді, ал клейстеризацияға жақын температурада – 2500%-ға дейін. Мұның нәтижесінде жасушалар арасындағы байланыстар әлсірейді, дәннің құрылымы жұмсағырақ бола бастайды, басқа жасушааралық заттар ериді: пентозандар, гумми-заттар, минералды тұздар. Ісіну - температура жоғарылағанда, дәннің бүтіндігі бұзылғанда жылдамдатылады. Мәні крахмалдың табиғатына, крахмал түйіршіктерінің өлшеміне және басқа факторларға тәуелді белгілі температуралық аралықта түйіршіктердің бүтіндігі бұзылады. Бұл кезде ерітінді тұтқырлығы шұғыл артып кетеді, крахмалдың клейстеризациясы өтеді. Крахмал ерітіндісінің тұтқырлығы максималды болатын температура клейстеризация температурасы деп аталады, тегі әртүрлі крахмалдарда ол әртүрлі аралықтарда болады, мысалы, бидай крахмалы үшін – 54...62 0С, арпа крахмалы – 60...80 0С, картоп крахмалы – 59...64 0С, жүгері крахмалы – 65...75 0С. Крахмал клейстерінде молекулалар ретсіз орналасқан, крахмалдың кристалды құрылымы бұзылады. Клейстерленген крахмал амилопектиннің ісінген молекулаларынан тұратын үшөлшемді тор түрінде болады, оның ұяшықтары амилоза ерітіндісімен толтырылған. Крахмал гидролизінің механизмі, осы мәселеге арналған жұмыстардың көпшілігіне қарамастан, қазіргі кезге дейін жеткілікті көлемде зерттелмеген. 90 0С-та клейстеризация толығымен дерлік аяқталады, тұтқырлық енді өспейді, ал әрі қарай қыздыра бергенде, клейстердің үшөлшемді торының деструкциясы есебінен кемиді. Амилопектиннің еруі жүреді, оның еруінің температуралық аралығы да түрлі астық тұқымдастар крахмалы үшін әртүрлі: бидай – 136...141 0С, қарабидай – 121...127 0С, жүгері – 146...151 0С, картоп крахмалы үшін – 132 0С. Еріген крахмал гидролизінің жылдамдығы көп рет өседі. Сондықтан спирт өндірісінде қайнату сатысының мәні зор. Клейстеризация және крахмал еруінің температурасы астықты жұқа ұсақтағанда, амилолитикалық ферменттер әсер еткенде, төмендейді. Крахмалдың осы қасиеттеріне бұл сатыны атмосфералық қысым мен 100 0С-қа дейін температурада өткізуге мүмкіндік беретін астықты сулы-жылулық өңдеудің қазіргі заманғы тәсілдері, соның ішінде механика-ферментативті өңдеу негізделген. Қанттар (глюкоза, сахароза, фруктоза, мальтоза және басқа) сау астық құрамында аздаған мөлшерлерде болады, 7-10%-дан көп емес. Ақаулы астықта олардың мөлшері артады. Сулы-жылулық өңдеудің жоғары температураларында қанттар химиялық өзгерістерге ұшырайды. Қанттардың термиялық ыдырауында ангидридтер түзіледі: ашытқы үшін улы фурфурол, оксиметилфурфурол. Қанттар ашытқымен ашытылмайтын, жоғары молекулалы қосылыстарды түзе отырып, меланоидин түзілу, карамелизация реакциясына түсе алады. Осы айналулардың нәтижесінде ашытылатын көмірсулардың шығындары артады. Сол себепті астық замесінде қанттардың болуы жағымсыз. Алдын-ала қайнату мен қайнату режимдерін таңдағанда, астық ақаулығының дәрежесін ескеру қажет. Крахмалды емес полисахаридтер сулы-жылулық өңдеуде аздап өзгереді: целлюлоза ерімейді, гидролизденбейді; гемицеллюлозалар ішінара ериді, пектинді заттардың молекулаларынан кейін метил спиртін түзетін метоксильді топ – ОСН3 бөлінеді. Сол үшін пектинді заттардың мөлшері жоғары шикізатты, соның ішінде картопты қайта өңдегенде, астықты пайдаланғандағымен салыстырғанда, метанол 8-10 есе көп жиналады. Ақуыздар денатурацияланады, ал 140-160 0С температураларда олардың ішінара пептизациясы жүреді. жүктеу/скачать 1,41 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|