TEHNOLOGIA PRELUCRARII PRODUSELOR AGRICOLE - FABRICAREA AMIDONULUI

Amidonul este principalul polizaharid de rezerva din boabele de cereale, leguminoase, tuberculi de cartofi si radacini de moniac.

Amidonul este un polimer functional foarte important in alimentatie din cauza puterii gelifiante, vascozifiante, fixatoare de apa si ade 747h74h zivi.

Granulele de amidon sunt entitati semicristaline formate din doua molecule, amilaza 26-28% si amilopectiva 72-74% asezate in straturi concentrice si insolubile in apa rece.

Se cunosc circa 1000 produse fine amidon si derivate cu utilizari foarte variate, obtinute prin modificari fizico-chimice, hidroliza enzimatica si combinarea acestora.

Principalele materii prime folosite pentru fabricarea amidonului sunt: porumbul, graul, cartoful.

Fabricarea amidonului consta in fractionarea constituentilor bobului pe cale umeda, utilizand mari cantitati de apa. Daca utilizam ca materie prima graul, ca produs de baza se utilizeaza faina din care se separa cu ajutorul apei amidonului si glutenul. Se cunosc mai multe procedee de extractie care difera prin cantitatea de apa folosita si tehnicile de separare a amidonului si gluterului (spalare cu apa, decantarea, certifugarea).

Metodele reprezentative de spalare a amidonului si glutenului sunt:

spalarea solid-solid (procedeul Martin);

spalarea lichid - solid (procedeul Raisio).

Spalarea solid-solid-consta in extragerea amidonului si gluterului dintr-

un aluat cu hidratare comparabila cu un aluat pentru panificatie prin malaxarea in prezenta unui curent slab de apa, recuperarea proteinelor separate pe o sita si izolarea amidonului prin centrifugarea apei de spalare prealabil filtrate pentru separarea fibrelor reziduale;

Spalarea lichid-solid-gluterul si amidonul sunt separate prin centrifugare. Faina este pusa in suspensie in apa, iar dupa o perioada de repaus, amidonul este izolat prin centrifugare. Gluterul este mentinut in dispensie peste 40 minute la temperatura de 40⁰C, se produc aglomerari si se separa prin certifugarea de amidon.

PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL UNEI AMIDONERII DE GRAU

SAMANTA

MACINARE

TARATE + GERMENI

FAINA

FRAMANTARE

SPALARE GLUTEN USCARE

MACINARE

LAPTE DE AMIDON

GLUTEN VITAL

TARATE REZIDUALE  ELIMINAREA

INVELISURILOR

SEPARARE CONCENTRARE

SPALARE AMIDON B SUBSTANTE

SOLUBILE

AMIDON A

Macinatul pe cale umeda, folosit de regula in aminoderii, are scopul de a separa amidonul in stare de puritate cat mai mare si se bazeaza pe inmuierea boabelor incat sa se poata separa constituentii in functie de natura biochimica, in fractiunile amidon, proteine, germeni, fibre celulozice si tarate. Ca materie prima in amidonerie se pot folosi: graul, porumbul, orezul, sorajul si cartoful.

Conditiile de inmuiere sunt diferite tinand cont de marimea boabelor si continutul in pigmenti

INMUIEREA

Inmuierea se realizeaza dupa curatirea boabelor, prin care se indeparteaza toate impuritatile. Scopul operatiei este hidratarea boabelor, disocierea retelei proteice si eliminarea constituientilor solubili. Pentru inmuiere se foloseste apa care contine 0 -0,4% amhidrida sulfuroasa, cu temperatura de 50⁰C, un timp de 24-28 ore. Reactivul rupe legaturile S-S si ezorganizeaza reteaua proteica care inconjoara graunciorii de amidon. In cazul graului, macinatul pe cale umeda in amidonerii prezinta inconvenientul de a modifica structura gluternului prin ruperea legaturilor S-S esentiale in mentinerea confirmatiei gliadinelor si gluteninelor. Din aceasta cauza extractia glutenului este precedata de macinatul pe cale uscata. La porumb, daca boabele se usuca cu temperaturi prea ridicate, este prejudiciata puritatea amidonului, deoarece proteinele denaturate nu se mai solubilizeaza, ramanand legate granulele de amidon.

Dezvoltarea microorganismelor in timpul inmuierii boabelor este impiedicata prin folosirea anhidriadei si in prezenta SO₂ se dezvolta unele bacterii care produc acid lactic. Operatia de inmuiere este continua, se realizeaza in contracurent prin trecerea boabelor prin mai multe cuve.

DEGERMAREA PRIN MACINAT GROSIER

Pentru a recupera germenii, se executa un macinat grosier asupra boabelor inmuiate folosind organe active tip valutari distante cu ecartament reglat pentru a pastra germenii intacti.

Germenii se pot separa prin simpla flotatie, deoarece plutesc la suprafata apei, in timp ce amidonul si proteinele asociate in particule mai mari de srot se sedimenteaza. Operatia de separare este accelerata prin folosirea de hidrociloane.

Apoi germenii sunt spalati pe site, uscati si introdusi in prese pe fluxul de extractie a uleiului. Turtele rezultate se folosesc in alimentatia alimentelor.

MACINATUL FIN SI CERNEREA

Pentru separarea granulelor de amidon de alti constituentiexistemti in sort dupa macinatul grosier,celulele sunt dezintegrate printr-un macinat fin realizat cu valturi netede. Cernerea se face in doi timpi prin site curbe, in semiluna si are scopul de a separa partile fibroase.

RAFINAREA AMIDONULUI SI PROTEINELOR

Rafinarea se realizeaza prin centrifugare continua urmata de filtre rotative pentru a recupera fractiunile proteice, care se usuca si se folosesc ca furaje pentru animale, singure sau in amestec cu alte coproduse (la porumb) sau pentru alte destinatii: panificatie, produse de cofetarie si altele.

Laptele de amidon este in prezent din ce in ce mai mult prelucrat in hidrocicloane dispuse baterii. Amidonul purificat, care contine mai putin de 0 % substante proteice este separat de apa pe filtre notative si uscate cu ajutorul unor uscatoare pneumatice. Dar laptele de amidon poate fi tratat in functie de modul de fabricatie.

FILIERA CLASICA IN AMIDONIEREA DE PORUMB

SAMANTA

CURATIRE

INMUIERE SO₂

DEGERMINARE GERMENI

MACINARE UMEDA

USCARE

BORHON SEPARARE

EXTRACTIE

SUBSTANTE CENTRIFUGARE ULEI TURTE

PROTEICE

LAPTE DE AMIDON

DESHIDRATARE

AMIDON

PRODUSE SI CO-PRODUSE DE LA FABRICAREA AMIDONULUI

Macinatul pe cale umeda permite separarea amidonului aproape pur (contine mai putin de 0,3% proteine); o fractiune bogata in proteine (60-70%); parti solide provenite de la inmuiere care contin 23% proteine solubile, 26% acid lactic, 18% minerale si 7% acid fitic, germeni bogati in lipide, fibre celulozice reprezentate de invelisurile boabelor. Co-produsele sunt amestecate fara amidon si rezulta un produs pentru alimentatia animalelor-borhot-dar este posibila separarea fractiunilor pentru a obtine proteine sau fibre in stare aproape pura prin certifugare.

SECTOARE UTILIZATOARE DE AMIDON

Utilizarile amidonului sunt foarte diverse.

In industria agroalimentara: in alimentatia umana se utilizeaza peste 50% din productia mondiala ca amidon nativ, produse de hidroliza enzimatica ca: ingrediente, lianti texturanti, ca produse higroscopice si indulcitoare pentru industria ciocolatei, biscuitilor, produse de cofetarie si patiserie, sucuri pasta de tomate, alimente dietetice, mezeluri, maioneze, mustar, etc.

De exemplu sorbitul este folosit pentru producerea vitaminei C, pentru alte produse formaceutice etc.

Amidonul se poate folosi si in alimentatia animalelor ca lapte de amidon in cazul sarjelor impurificate, iar amidonul deshidratat intra in compozitia unor retete pentru nutreturi concentrate pentru tineretul porcin.

In industria hartiei: se foloseste amidon nativ sau modificat, introdus in masa de hartie pentru a asigura coeziunea interna sau pentru a masca iregularitatile suprafetei sau ca adeziv pentru cartoane ondulate si ambalaje.

In industria chimica: intra in compozitia materialelor plastice (PVC, politeliena, poliuretam); se foloseste ca substrat de fermentatie, iar produsele de hidroliza conduc la diverse principii active pentru antibiotice - penicilina - vitamine (A,B,C,D) hormoni (insulina), vaccinuri, medicamente anticancerigene (interferon) etc.

Sorbitul intra in compozitia pastei de dinti si a unor produse cosmetice, unele produse de fermentatie, intra in compozitie detergentilor ca agent anticalcar.

Amidonul este folosit si ca produs depoluant, in pictura se foloseste ca gelefiant sau stabilizat de emulsii, in agrochimie este folosit ca liant pentru ingrasaminte si produse fitosanitare si biopesticide.

In industria textila pentru marirea rezistentei filtrelor in timpul textului; fixarea culorilor; finisarea tesaturilor, operatoarea tesaturilor.

In metalurgie amidonul se foloseste ca liant, in exploatarile miniere pentru separarea selectiva a mineralelor (Fe, Al, Fl, K) in constructii ca regulator de uscare pentru betoane, antigel si retardant al prizelor de beton, aditiv in materiale de constructii si intaritor in materialele refractare.