Tratamiento de aguas residuales de producción de almidón. Aislamiento y lavado de almidón.

Tecnología de almidón de maíz con grano previamente remojado.

La tecnología de producción de almidón de maíz con remojo previo de los granos de maíz, destinada a la eliminación “húmeda” de la cáscara y el germen del grano, compite con la tecnología de extracción “seca” de estos componentes.

La tecnología del almidón con remojo previo del grano incluye una serie de procesos: difusión (remojo del grano), molienda, separación, deshidratación, secado, almacenamiento, que se caracterizan por grandes flujos de producto, retornos de producto y procesamiento en múltiples etapas.

Las etapas se analizan en detalle aquí. proceso tecnológico producción de almidón de maíz, cada una de las cuales va acompañada de operaciones tecnológicas secundarias. Por ejemplo, el remojo del grano puede continuar después de triturarlo, y la liberación del germen restante puede continuar en la etapa de aislamiento y lavado de la pulpa; La separación de las proteínas y la pulpa fina restante del almidón se lleva a cabo además en la etapa de lavado del almidón. Entonces:

Cálculo de un filtro de vacío de tambor para deshidratación de gluten.

Veamos un ejemplo. Supongamos que para una planta con capacidad de A = 360 toneladas de maíz absolutamente seco por día, es necesario instalar un filtro de vacío de tambor para la deshidratación del gluten.
C" = 10 * 1004 / 100 - 10 = 111,5 kg/m3

Peso de residuo seco depositado al recibir 1 m3 de filtrado

C = 115,5 * 1004 * (100 - 60) / 1004 * (100 - 60) - 111,5 * 60 = 135 kg/m3

Peso volumétrico del gluten deshidratado

y0 = 100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 1100 kg/m3

tiempo de filtración

z1 = 140 / n * 360 = 140 / 0,5 * 360 = 0,78 min

Volumen de filtrado que deposita sedimento cuya resistencia es igual a la del tejido

V1 = r*y0 / r*C = 1,6*10 11*1100/200*10 11*135 = 0,0653 m3

Constante de filtrado

b = 1,67 * 10 -6 * (135 * 200 * 10 11 / 1100 * 2 * 6000) = 342 min/m3

La cantidad de filtrado obtenido de 1 m2 de superficie durante el tiempo z

V = (100 * y1 * y2 / 100 * y1 + (y2 - y1) * w = 100 * 1004 * 1180 / 100 * 1004 + (1180 - 1004) * 60 = 0,0155 m2/m3

La cantidad mínima de filtrado se puede determinar de la siguiente manera

La cantidad de suspensión de gluten producida por minuto en la planta es

A * b"" / 24 * 60 * 100, toneladas

donde b"" es la cantidad de suspensión de gluten en % del peso del maíz; b""=103%

Si la suspensión contiene b"% de gluten, entonces la cantidad de gluten por minuto será

A * b"" * b" / 24 * 60 * 100 * 100, toneladas

Con un contenido de humedad del gluten del % en peso, la cantidad de gluten húmedo retirado del filtro de vacío del tambor será igual a

A * b"" * b" *100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w), toneladas

Por lo tanto, la cantidad mínima de filtrado

V" = (A * b"" / 24 * 60 * 100) - (A * b"" * b" *100 / 24 * 60 * 100 * 100 * (100 - w)), toneladas

V" = (A * b"" / 24 * 60 * 100) * (1 - (b" / 100 - w) * 1/año, m3/min

Después de la sustitución obtenemos:

V" = (360 * 103 / 24 * 60 * 100) * (1 - (10 / 100 - 60) * 1/1.004 = 0.192 m3/min

Superficie de filtración activa:

F = 0,192 * 0,78 / 0,0155 = 9,67 m2

Superficie total de filtración:

F = (9,67 / 140) * 360 = 27 m2

Espesor de la torta de filtración:

yo= V * 100 * C / Y0 * (100 - w) = 0,0155 * 135 * 100 / Y0 * (100 - 60) = 0,00475 m

El extracto extraído de la batería de la llave contiene entre un 5 y un 8 % de sustancias secas, según el modo de funcionamiento de la estación de llaves y esquema tecnológico producción. El extracto es de gran valor como producto alimentario, así como como materia prima para la producción de alcohol etílico, levadura alimentaria seca o antibióticos.

Para espesar el extracto después de la filtración preliminar, se evapora en una unidad de evaporación. Aproximadamente el 100% del extracto líquido se evapora. La estación de evaporación consta de 2 o 3 edificios. El producto que se hierve tiene una alta acidez, por lo que los evaporadores están hechos de acero austenítico AISI 304 resistente a los ácidos. El extracto después del espesamiento contiene entre un 45 y un 46 % de materia seca y tiene una acidez de aproximadamente un 4 a un 5 % en términos de HCl.

Cuando se evapora el extracto, se observa una formación excesiva de espuma, lo que puede provocar la transferencia de líquido a la cámara de vapor de la carcasa posterior del evaporador. Por lo tanto, el nivel de líquido en el aparato debe ser bajo; el aparato debe estar equipado con antiespumantes y trampas de espuma.

Extracto de cubas de remojo y recogida. 25 Se suministra al tanque de sedimentación 6 para eliminar las partículas en suspensión mediante sedimentación continua, y desde allí a la colección 62, desde donde se envía para calentar con vapor al intercambiador de calor. 63 a una temperatura de 75-80 "C. Luego se hierve en evaporadores (evaporador de tres efectos 64 ), entra en la colección 72, se pesa en una balanza extensímetro 71 y se introduce en el tanque mediante la bomba 73.

El vapor extra formado durante la ebullición del extracto se condensa en un condensador de superficie 75 y a través de un colector barométrico. 76 La bomba 676 se bombea a la torre de enfriamiento. Para condensar el vapor, se suministra agua reciclada de la torre de enfriamiento a las tuberías del condensador. Aire contenido en agua y vapor del condensador. 75 es bombeado por la bomba de vacío 77 y eliminado a la atmósfera. Según sea necesario, la superficie de calentamiento de los evaporadores se limpia químicamente para eliminar incrustaciones y otros contaminantes.

Cálculo de una estación de evaporación para extracto.

Para calcular la estación evaporadora se realiza un balance térmico y material de cada edificio. Si se conoce la densidad de la solución que entra y sale de la evaporación, entonces la cantidad de agua evaporada se puede determinar mediante la siguiente fórmula

W = S * (CB2 - CB1 / CB2),

donde S es la cantidad de solución líquida que ingresa a la evaporación,

donde CB1 y CB2 son el contenido de sustancias secas en la solución antes y después de la evaporación en%,

Ejemplo. La planta procesa 450 toneladas de maíz absolutamente seco al día. Es necesario determinar el consumo de vapor para la evaporación del extracto y la superficie de calentamiento de cada carcasa. Se sabe que la cantidad de extracto que entra a la evaporación es igual al 100% del peso del maíz. La temperatura del extracto es de 35°C. El vapor de jugo procedente de la evaporación se utiliza para calentar el extracto antes de la evaporación en intercambiadores de calor del primer grupo. El contenido inicial de sustancias secas en el extracto es del 7,5%, el contenido final es del 40%. La capacidad calorífica del extracto condensado es de 0,93 kcal/kg "C.

Consumo de calor para calentar el extracto de 35 a 75°C, teniendo en cuenta el 5% de pérdidas

Q = 100 * 1 * &75 - 35) * 1,05 = 4200 kcal

Consumo de vapor secundario del primer cuerpo de la instalación para calentar el extracto en el intercambiador de calor.

E1 = Q / l - tk = 4200 / 638 - 94 = 7,7 kg

donde l es el contenido calorífico del vapor

donde tk es la temperatura del condensado

Cantidad de agua evaporada de 100 kg de extracto.

Peso = 100 (40 - 7,5 / 40) = 81,5 kg kg

Diseñamos una planta de evaporación formada por tres edificios con la misma superficie de calefacción. Bajo esta condición, las diferencias de temperatura útiles en los recintos deben ser directamente proporcionales a las cargas térmicas relativas e inversamente proporcionales a los coeficientes de transferencia de calor de los recintos individuales.

Saltemos algunos cálculos.

Así, la superficie de calentamiento de las carcasas.

F1 = 204m2

F2 = 204m2

F3 = 204m2

Principales características de las materias primas y productos terminados para el procesamiento de maíz.

El moderno equipamiento técnico de las empresas productoras de almidón de maíz permite obtener altas tasas de extracción y calidad del almidón al procesar variedades e híbridos de maíz de alto rendimiento con un alto contenido de almidón y bajo contenido de proteínas.

Al procesar el grano de maíz obtenemos:
Para la elaboración de piensos secos de maíz se utilizan subproductos: extracto, gluten, pulpa, germen de maíz y se obtienen dos tipos de piensos, con y sin extracto.

El alimento seco de maíz mixto con una fracción de masa del 88% de MS contiene%: carbohidratos - 86, proteínas y fibra - 76; Además, 100 kg de pienso comercial equivalen a 125-135 unidades de pienso. El pienso de maíz seco se utiliza para alimentar animales en diversas mezclas y piensos. El pienso debe cumplir con los siguientes indicadores de calidad:
Esquemas tecnológicos para la producción de almidón a partir de maíz de Alfa Laval

Producción de almidón a partir de maíz (Opción 1) - sin molino de flujo ni separador homogeneizador:

Producción de almidón a partir de maíz (opción 2) - utilizando un separador promediador:

Producción de almidón a partir de maíz (Opción 3) - usando un molino de flujo:

Cuando se trabaja incluso con las tecnologías más avanzadas para la producción de almidón de maíz en circuito cerrado, se requiere un consumo de agua dulce de más de 2 m 3 por 1 tonelada de grano de maíz, o 3,2 m 3 por 1 tonelada de almidón seco.

Debido al lavado a contracorriente del almidón y sus sustancias acompañantes con agua de proceso recirculante, el consumo de agua dulce se puede reducir a 1,8 m 3 por 1 tonelada de grano, pero con una disminución adicional, el lavado del almidón de las sustancias solubles que aparecen en el El flujo del proceso empeora desde el comienzo del proceso, al remojar el grano.

Las principales condiciones para el eficaz funcionamiento y desarrollo del flujo del proceso de producción de almidón son:

Propósito del estudio: estudiar el valor fertilizante de las aguas residuales Industria de alimentos. Esta categoría de aguas residuales es muy diversa; las empresas están ubicadas en toda Rusia. Para producir sus productos (azúcar, almidón, melaza), estas empresas consumen grandes cantidades de agua. A diferencia de muchas empresas, las fábricas de azúcar se concentran en el sur y suroeste del país, en la zona de suelos negros. El tratamiento de aguas residuales se realiza en la mayoría de las plantas en campos de filtración. Pero el tratamiento de las aguas residuales allí no se realiza de forma satisfactoria.

Peculiaridad producción de azúcar es que el agua residual resultante tiene un alto contenido de sedimentos en suspensión y es ácida con un alto contenido de sales de sodio. Las fábricas de azúcar tienen dos tipos de aguas residuales: aguas residuales condicionalmente limpias y aguas residuales industriales contaminadas químicamente.

Los primeros se vierten en embalses abiertos (ríos), los segundos se envían a instalaciones de tratamiento (campos de filtración o instalaciones de tratamiento biológico artificial). El valor fertilizante de las aguas residuales sin clarificar es medio, el fósforo está casi ausente.

Cuando se utiliza cal en la tecnología de producción, se forma una gran cantidad de sedimento terroso-calcáreo (la clarificación del jarabe de azúcar se sedimenta fácilmente, el agua se clarifica y su composición mejora); La clarificación de las aguas residuales de las fábricas de azúcar se realiza en estanques de tierra: tanques de sedimentación. Después de la clarificación, las aguas residuales se dirigen y acumulan en tarjetas de campo de filtración. Después de sedimentarse en los campos de filtración, las aguas residuales se vuelven alcalinas, la reacción del medio se acerca a neutral o ligeramente alcalina. El contenido de sedimento en suspensión disminuye ligeramente y la concentración de sustancias disueltas alcanza valores óptimos.

Aguas residuales de féculas y fábricas de almidón.

Estas plantas se encuentran en todas las zonas climáticas y de suelo, desde la zona de suelos césped-podzólicos hasta suelos chernozems y castaños. Las materias primas para la producción son patatas y maíz. A la fecha el tratamiento y disposición de aguas residuales en estas plantas no se encuentra totalmente resuelto. La mayoría de las fábricas vierten agua sin tratar o mal tratada a los ríos, lo que genera contaminantes en las aguas superficiales y subterráneas. Al mismo tiempo, las aguas residuales de las fábricas de almidón son una fuente de sustancias fertilizantes y, en este sentido, son de interés para Agricultura.

Aguas residuales en la producción de almidón de patata, se caracterizan por un alto contenido de sedimentos de diversas sustancias orgánicas, incluidos los ácidos orgánicos. Estas aguas residuales rápidamente se vuelven amargas. En la producción de almidón de maíz, se utiliza ácido sulfúrico y, a veces, álcali de sodio para hidrolizar los granos de maíz. Como resultado, las aguas residuales de las fábricas de almidón de maíz son ácidas. Las aguas residuales de las fábricas de almidón y cosechadoras se dividen en dos tipos, teniendo en cuenta el proceso tecnológico: lavado con cinta transportadora y lavado de jugo. En varias empresas se combinan en una acción común.

Como regla general, las aguas residuales de las fábricas de almidón son ligeramente ácidas y ácidas, y se caracterizan por un alto contenido de sustancias disueltas y una composición de bicarbonato. La composición de las sales está dominada por las sales de calcio, pero en la producción de almidón de maíz por el método alcalino, las sales de sodio.

Todos los tipos de aguas residuales de las fábricas de almidón, excepto las de lavado y relavado de cintas transportadoras, se caracterizan por un alto contenido de sustancias orgánicas. El valor del fertilizante es alto en potasio y nitrógeno. Las aguas generales de escorrentía y de lavado de cintas transportadoras contienen significativamente menos nutrientes. La composición de las aguas residuales de las fábricas de almidón varía significativamente a lo largo del día y entre días. Las aguas residuales son aptas para riego después de promediarlas y diluirlas con agua limpia o agua de lavado de cintas transportadoras. El efluente total de la planta suele tener una mejor composición para fines de riego regular.

Aguas residuales procedentes de plantas de hidrólisis y bioquímicas.

Las plantas de hidrólisis y bioquímicas producen levadura alimentaria. La materia prima para su producción son los residuos agrícolas (mazorcas de maíz, cáscaras) y los residuos forestales (residuos de madera). Las plantas de hidrólisis están ubicadas en toda Rusia, incluidas las regiones este, norte, oeste y sur del país.

Las aguas residuales de estas plantas son muy singulares. Se distinguen por su alto color (color marrón-marrón), la presencia de sedimentos finos en suspensión, reacciones ácidas y ligeramente ácidas del medio, alto contenido de nitrógeno amoniacal, sulfatos y sustancias orgánicas. Estas características están determinadas por la tecnología de producción. Para obtener biomasa, los residuos agrícolas se hidrolizan con ácido sulfúrico. La neutralización de las aguas residuales ácidas de las principales etapas del proceso tecnológico se realiza con agua con amoníaco. El alto color, la presencia de sedimentos finos y un alto contenido de sustancias orgánicas se deben al efecto del ácido sulfúrico sobre la biomasa.

Las aguas residuales de estas empresas en su estado inicial (antes del tratamiento) se caracterizan por una reacción ácida del medio ambiente, un contenido significativo de sedimentos en suspensión, una alta concentración de sustancias disueltas y una composición de sulfato-bicarbonato. La composición de las sales está dominada por las sales de calcio. Las aguas residuales tienen una alta concentración de sustancias disueltas, que varía ampliamente. Más del 50% de las sustancias disueltas son sustancias orgánicas.

La reacción del medio ambiente se vuelve menos ácida, el contenido de sustancias disueltas en los sedimentos suspendidos, sustancias orgánicas, incluidos sulfatos y nutrientes. Este patrón aparece bajo la influencia de un tratamiento biológico artificial. En algunas empresas, las instalaciones de tratamiento biológico artificial no garantizan que la composición de las aguas residuales alcance una condición adecuada para su descarga en cuerpos de agua. El efecto de limpieza alcanza el 60%. Permanece el color, alto contenido en nutrientes, sustancias orgánicas y sulfatos. Después del tratamiento biológico y mecánico, las aguas residuales de las plantas de hidrólisis se vuelven aptas para el riego de cultivos agrícolas.

Aguas residuales de lecherías y queserías

Las empresas de producción de mantequilla, queso y procesamiento primario de leche se concentran principalmente en la zona no chernozem de Rusia, abarcando regiones como las regiones centrales, así como las regiones del sur de la zona no chernozem de Rusia. La mayor parte de estas empresas están ubicadas en la zona de suelos de césped-podzólico, bosques grises y chernozem lixiviados.

Las empresas de la industria láctea son extremadamente diversas en capacidad y, por tanto, en volumen de aguas residuales generadas. Predominan las medianas y pequeñas empresas. Las empresas medianas vierten anualmente entre 200 y 250 mil m 3 /año de aguas residuales sin tratar o mal tratadas en cuerpos de agua.

Las pequeñas empresas vierten entre 50.000 y 70.000 m3/año de aguas residuales. Las aguas residuales de las plantas procesadoras de leche son muy singulares. Contienen muchas sustancias orgánicas, incluidos muchos compuestos proteicos, que se pudren rápidamente y provocan contaminación del aire. Las aguas residuales se caracterizan por un alto contenido de elementos fertilizantes (nitrógeno, potasio). Por tanto, son de interés para la agricultura como fuente de fertilizantes.

En la tecnología de producción no se utilizan sustancias tóxicas. Un cierto peligro lo presentan las aguas residuales de la salazón de quesos, donde se utiliza una solución altamente concentrada de cloruro de sodio (No. 01) al 20-25%. Estas aguas residuales se generan en las queserías y periódicamente se vierten en pequeños volúmenes al colector general de aguas residuales. Como resultado de estos vertidos, el flujo general se deteriora notablemente en muchos indicadores de recuperación agrícola. Es aconsejable aislar estas aguas residuales del volumen total de aguas residuales de varias empresas de la industria láctea.

Las tablas 1 y 2 presentan datos sobre la composición química y el valor fertilizante de las aguas residuales de varias empresas de la industria láctea. Utilizando el ejemplo de JSC Nadezhda de la planta de mantequilla y queso Kovylkinsky de la República de Mordovia, que es una empresa típica para la producción de mantequilla y queso, se proporcionan datos sobre la composición química de las aguas residuales para los principales ciclos del proceso tecnológico y el caudal total de la planta. En todas las etapas del proceso tecnológico, las aguas residuales resultantes (frescas) tienen una reacción ácida y un alto contenido de sustancias orgánicas y nutrientes.

El contenido de materia orgánica (DQO) varía de 6,5 a 7,7 mgO/l, el nitrógeno total de 105 a 216 mg/l, el potasio de 56 a 223 mg/l (excluyendo el drenaje de piscinas de sal), la cantidad de fósforo de 18 a 60 mg/l. Los drenajes agresivos son típicos de los baños de sal. Estos efluentes están muy concentrados. Contiene 25 g de sales disueltas, gran cantidad de sales de sodio (25,3 g/l) y compuestos orgánicos (3 g/l). Estos efluentes deberán eliminarse del volumen total de aguas residuales.

Un estudio de la composición química de las aguas residuales de la planta de mantequilla y queso Kovylkinsky mostró que el total de las aguas residuales de la planta provenientes de los estanques de almacenamiento, donde se almacenan y sedimentan durante mucho tiempo, se caracteriza por una composición más favorable. Tiene una reacción neutra o alcalina, una menor concentración de sustancias disueltas (1,4 g/l) y una composición de bicarbonato-cloruro. La composición de las sales está dominada por las sales de sodio. El valor fertilizante y el contenido de sustancias orgánicas disminuyen y el agua se vuelve apta para el riego de cultivos agrícolas. En esta instalación, las aguas residuales de los baños de sal se eliminan mediante transporte móvil, por lo que se aíslan del volumen total de aguas residuales.

Tabla 1. Composición química de las aguas residuales de Nadezhda OJSC de la planta de mantequilla y queso Kovylkinsky de la República de Mordovia por ciclos tecnológicos principales, mg/l

Péselo. sedimento

Residuo seco

Despedido. resto

Nitrógeno total.

Nitrógeno amónico.

Aguas residuales del lavado de equipos.

Efluente de la sala de calderas

Efluentes de piscinas de salazón de queso

Caudal total dentro del área de la planta

Bomba de drenaje total.st. en el territorio de la planta

Acumulador (caudal general de la planta)

Datos promedio para

drenaje general (almacenamiento)

Cuadro 2. Composición química y valor fertilizante de las aguas residuales de empresas de la industria láctea.

Empresas

Péselo. sedimento

Residuo seco

Proca-lostato

Nitrógeno total

Nitrógeno amoniacal.

Torbeievski

lechería

Krasnoslobod-

Lechería del cielo

Lechería Atashevsky

Planta lechera Stavrovsky

La Tabla 2 presenta datos sobre aguas residuales de otras fábricas de aceite y queso. La tabla muestra la composición del escurrimiento total de las lecherías de la República de Mordovia y de las fábricas de la región de Vladimir.

Los datos de la tabla muestran que las aguas residuales en su estado inicial (antes de la limpieza) se caracterizan por un mayor contenido de sedimentos en suspensión y sustancias disueltas, incluidos compuestos orgánicos y sales de sodio. Las aguas residuales requieren preparación para el riego antes de su uso. Durante el proceso de tratamiento, las aguas residuales no deben tener un alto contenido de sedimentos en suspensión, compuestos orgánicos y elementos fertilizantes. El agua requiere promediar, sedimentar y aislar las sales de sodio. Teniendo en cuenta que las aguas de las lecherías tienen un alto valor fertilizante, es recomendable utilizarlas para el riego de cultivos agrícolas y, en primer lugar, forrajes.

Habiendo considerado composición química principales categorías y tipos de aguas residuales, teniendo en cuenta la tecnología de producción, podemos concluir que las aguas residuales de la industria alimentaria en su estado inicial se caracterizan por un alto contenido de sedimentos en suspensión, sustancias disueltas, compuestos orgánicos, un mayor contenido de nutrientes y algunas sustancias. , cuya liberación a las aguas residuales no es deseable .

Todos los tipos y categorías de aguas residuales, en un grado u otro, requieren preparación para el riego. La naturaleza y características de su preparación para el riego están determinadas por la composición de las aguas residuales, la tecnología de producción y las peculiaridades de las condiciones naturales de la zona de riego. Con la ayuda del tratamiento, las aguas residuales deben llevarse a condiciones adecuadas para el riego.

Debido a la diversidad de sus propiedades y la capacidad de cambiarlas, el almidón se utiliza en diferentes la producción de alimentos(confitería, panadería, embutidos, etc.), en la cocina, para la elaboración de productos amiláceos, en industrias no alimentarias (perfumes, textiles, etc.).

El contenido calórico de 100 g de almidón es de 350 kcal. En las células vegetales, el almidón se encuentra en forma de estructuras densas llamadas granos de almidón. Granos de almidón diferentes plantas caracterizado por una cierta forma, estructura, tamaño. En base a estas características se puede determinar el tipo de almidón. El almidón se puede elaborar utilizando diversos materiales vegetales. Sin embargo, la tecnología de producción es ligeramente diferente. En este artículo describiremos la tecnología para producir almidón a partir de patatas y maíz.

Producción de almidón de patata.

Las patatas se lavan para eliminar la suciedad y las inclusiones extrañas en una lavadora de patatas y luego se sirven para picar. Cuanto más se triture, más completa será la liberación del almidón de las células, pero es importante no dañar los propios granos de almidón. Primero, las patatas se trituran dos veces con un rallador de patatas de alta velocidad. El principio de su funcionamiento es raspar los tubérculos entre las superficies de trabajo formadas por sierras de dientes finos montadas sobre un tambor giratorio. En los primeros ralladores, las limas sobresalen de la superficie del tambor entre 1,5...1,7 mm, en los segundos ralladores, no más de 1 mm. Durante la segunda molienda se extrae un 3...5% adicional de almidón. La calidad del picado también depende del estado de las patatas (las patatas frescas se trituran mejor que las congeladas o blandas).

Después de triturar los tubérculos, asegurando la apertura de la mayoría de las células, se obtiene una mezcla compuesta por almidón, membranas celulares casi completamente destruidas, una cierta cantidad de células no destruidas y jugo de patata. Esta mezcla se llama gachas de patata. El almidón que queda en las células intactas se pierde como subproducto de la producción. pulpa de papa. Este almidón suele denominarse ligado y el aislado de los tubérculos de patata se denomina libre. Se evalúa el grado de trituración de la patata. relación de reducción, que caracteriza la integridad de la destrucción celular y la cantidad de extracción de almidón. Está determinado por la proporción entre el almidón libre en la papilla y el contenido total de almidón en las patatas. Durante el funcionamiento normal no debe ser inferior al 90%. Para mejorar la calidad del almidón, su blancura y prevenir el desarrollo de microorganismos, se añade dióxido de azufre o ácido sulfuroso a la papilla de patata.

Las sustancias nitrogenadas del jugo incluyen la tirosina, que se oxida bajo la acción de la enzima tirosinasa para formar compuestos coloreados que pueden ser absorbidos por los granos de almidón y reducir la blancura. productos terminados. Por lo tanto, el jugo se separa de la papilla inmediatamente después de molerla. Los hidrociclones se utilizan para separar la arena de la suspensión de almidón y separar la pulpa del jugo de patata. El principio de su funcionamiento se basa en la fuerza centrífuga generada durante la rotación. Como resultado del procesamiento se obtiene una suspensión de almidón con una concentración del 37...40%. la llaman almidón de patata crudo.

Para secar el almidón, se utilizan con mayor frecuencia secadores neumáticos de funcionamiento continuo de varios diseños. Su trabajo se basa en el principio de secar el almidón desprendido en una corriente de aire caliente en movimiento. El rendimiento del almidón terminado depende de su contenido en las patatas procesadas y de la pérdida de almidón con subproductos y aguas residuales. En este sentido, el contenido de almidón en las patatas suministradas para procesamiento está estandarizado por la norma y debe ser de al menos 13...15%, dependiendo de la zona de cultivo.

Cuando se produce almidón, se produce en dos formas: almidón de patata seco y crudo. La cantidad de almidón de patata crudo se determina de acuerdo con OST 10-103-88. Hay almidón crudo de grado A y grado B con un contenido de humedad del 38 y 50%, respectivamente. Dependiendo de la calidad (color, presencia de inclusiones, olor extraño), el almidón crudo se divide en tres grados: primero, segundo y tercero. El almidón crudo es un producto perecedero y no puede almacenarse durante largos períodos; para su conservación se puede utilizar una concentración de dióxido de azufre del 0,05%.

El almidón seco se envasa en bolsas y paquetes pequeños. El almidón de patata se envasa en bolsas dobles de tela o papel, así como en bolsas con revestimiento de polietileno que no pesan más de 50 kg. En términos de calidad, el almidón, de acuerdo con los requisitos de GOST 7699-78, el "almidón de patata" se divide en los siguientes grados: "Extra", más alto, primero y segundo. El contenido de humedad del almidón debe ser del 17...20%, el contenido de cenizas del 0,3...1,0%, la acidez del 6...20° dependiendo de la variedad. El contenido de dióxido de azufre no supera el 0,005%. Un indicador importante que caracteriza la pureza y blancura del almidón es el número de motas por 1 dm cuadrado cuando se observa a simple vista. Para "Extra" - 80, para el más alto - 280, para el primero - 700, para el segundo no está estandarizado. El almidón de segundo grado está destinado únicamente a fines técnicos y procesamiento industrial. Período de garantía almacenamiento de almidón durante 2 años a partir de la fecha de producción a una humedad relativa del aire no superior al 75%.

producción de almidón de maíz

En términos generales, el proceso de procesamiento del maíz se puede describir de la siguiente manera: el maíz desgranado se ablanda en agua caliente que contiene azufre. Con la molienda gruesa se separa el germen, y con la molienda fina se separa la fibra y el almidón. El efluente de la fábrica se limpia de gluten y se lava repetidamente en hidrociclones para eliminar los últimos restos de proteína y obtener almidón de alta calidad.

LIMPIEZA.La materia prima para la molienda húmeda es el maíz trillado. Se inspecciona el grano y se retiran mazorcas, paja, polvo y materias extrañas. Normalmente la limpieza se realiza dos veces antes de moler. Después de la segunda limpieza, el maíz se divide en porciones por peso y se colocan en contenedores. Desde las tolvas se alimenta hidráulicamente a las cubas de bloqueo.

REMOJAR.El remojo adecuado es una condición necesaria Alto rendimiento y almidón de buena calidad. El remojo se realiza en un proceso continuo a contracorriente. El maíz desgranado se carga en una batería de grandes contenedores con cerradura (tanques), donde se hincha en agua caliente durante unas cincuenta horas. De hecho, el remojo es una fermentación controlada y agregar entre 1000 y 2000 ppm de dióxido de azufre al agua de remojo ayuda a controlar esta fermentación. El remojo en presencia de dióxido de azufre dirige la fermentación acelerando el crecimiento de microorganismos beneficiosos, preferiblemente lactobacilos, al tiempo que inhibe bacterias, mohos, hongos y levaduras dañinos. Se extraen las sustancias solubles y se ablandan los granos. Los granos duplican su volumen y su contenido de humedad aumenta de aproximadamente 15% a 45%.

Esquema de remojo de granos en una planta con capacidad de 150 toneladas de maíz por día.

EVAPORACIÓN DE AGUA JABÓN. El agua macerada se drena del grano y se condensa en una planta de evaporación de varias etapas. La mayoría de los ácidos orgánicos que se forman durante la fermentación son volátiles y se evaporan junto con el agua. En consecuencia, el condensado de la primera etapa de la planta de evaporación debe neutralizarse después de la recuperación de calor calentando el agua suministrada para el remojo. El agua empobrecida empobrecida, que contiene entre un 6 y un 7 % de materia seca, se retira continuamente para su posterior concentración. El agua macerada se condensa en un producto autoestéril, un nutriente para la industria microbiológica, o se concentra hasta aproximadamente un 48 % de sólidos y se mezcla y se seca con fibra.

PRODUCCIÓN DE SO2.Se utiliza ácido sulfuroso para remojar y ablandar el grano de maíz y controlar la actividad microbiológica durante el proceso. El dióxido de azufre se produce quemando azufre y absorbiendo el gas resultante con agua. La absorción se produce en columnas de absorción donde el gas se rocía con agua. El ácido sulfuroso se recoge en contenedores intermedios. El dióxido de azufre también se puede almacenar en cilindros de acero presurizados.

SEPARACIÓN DE LA BRAMA . Los granos ablandados se destruyen en molinos abrasivos para quitarles la cáscara y destruir los enlaces entre el germen y el endospermo. Se agrega agua para apoyar el proceso de molienda húmeda. Un buen remojo garantiza una libre separación del germen intacto de los granos durante el proceso de molienda suave sin que se libere aceite. El aceite constituye la mitad del peso del embrión en esta etapa y el embrión se separa fácilmente mediante la fuerza centrífuga. Los embriones ligeros se separan de la suspensión principal mediante hidrociclones diseñados para separar el embrión primario. Para una separación completa, la corriente de producto con el germen restante se somete a una nueva molienda, seguida de una separación en hidrociclones, que elimina eficazmente el germen residual (secundario). Los gérmenes se lavan repetidamente en contracorriente sobre un tamiz de tres etapas para eliminar el almidón. Se agrega agua limpia en la última etapa.

Separación del germen en planta con capacidad de 150 toneladas de maíz por día

Hasta 1945, la necesidad de almidón y sus productos en Alemania se satisfacía mediante el funcionamiento de 200 fábricas, que en la temporada 1942/1943. entregó alrededor de 400.000 toneladas de productos.[...]

La mayoría de las fábricas, que eran en un 90% consumidoras de productos agrícolas y en un 10% productos industriales, estaba ubicada en la zona oriental del país y se dedicaba al procesamiento principalmente de patatas. Sólo unas pocas industrias utilizaban cereales como materia prima.[...]

En el ejercicio económico 1949/1950 había en Alemania 12 pequeñas industrias que procesaban 1C9.000 toneladas de patatas, unas 10 industrias que procesaban 85.000 toneladas de maíz, arroz y mijo, y unas 6 industrias que procesaban 19.000 toneladas de trigo.[...]

Dado que en Occidente hay escasez de patatas para el almidón, hay que reponerlas importándolas de otros países.[...]

A. Fábricas de fécula de patata. El procesamiento y secado de patatas ocupa un lugar importante, especialmente en las siguientes zonas: Brandeburgo, Mecklemburgo-Pomerania, Baja Sajonia, Sajonia-Anhalt.[...]

El procesamiento de las patatas comienza inmediatamente después de la cosecha, ya que durante el almacenamiento se producen pérdidas por secado, congelación y pudrición, que suponen del 5 al 10%. Cabe señalar que, si se congelan, las patatas ya no son aptas para la producción de almidón. Todo lo anterior llevó a que el procesamiento de la papa comenzara a realizarse de manera estacional (septiembre - enero).[...]

Según la patente de Maizen, las patatas, transformadas en almidón, se muelen y entran al tanque en forma de una pasta espesa. Los aditivos químicos previenen la descomposición y sacarificación del almidón. El procesamiento de este purín se realiza con éxito incluso en el mes de mayo.[...]

El proceso de trabajo para todos los tipos de producción de almidón es básicamente el mismo. Después del lavado en seco sobre cribas vibratorias, las patatas se transportan mediante transporte hidráulico a la fábrica. Aquí las patatas se lavan en tambores que funcionan según el principio de contracorriente, en los que, mediante fricción mutua y exceso de agua bajo presión, se limpian de la suciedad adherida. Esto genera aguas residuales de los transportadores hidráulicos y del lavado de patatas. Luego, las patatas se trituran en un cilindro que gira rápidamente y equipado con dientes. Allí se lava a fondo con agua. La masa resultante se tritura en máquinas de cepillo o molinos. La suspensión acuosa que contiene la mayor parte de las patatas se separa mediante tamices de la leche con almidón, que se envía para volver a tamizarla, y luego a tanques de sedimentación, donde el almidón, que tiene un peso específico más alto, se separa del agua, que se llamada “agua de frutas”.[...]

Como resultado de lavados minuciosos posteriores, el almidón queda completamente limpio. Durante esta operación, así como durante la posterior deshidratación del almidón en centrífugas, se forman “aguas de almidón” de lavado, con una concentración de almidón de hasta 250 mg/l. Con alta potencia centrífuga, esta concentración se puede reducir a 25 mg/l.[...]

Después de secar el material centrifugado, se obtiene el producto terminado. En las nuevas empresas, en lugar de tamices, se utilizan hidrociclones, que garantizan una extracción rápida del almidón de patata y, además, casi sin pérdidas. En este método, el lavado se realiza durante la operación y el almidón se concentra hasta tal punto que se retira de la centrífuga y se puede enviar directamente a secar.

Además de las patatas enlatadas, esta materia prima es la principal para la producción de almidón. El almidón se produce en grandes empresas especializadas, en pequeñas fábricas e incluso en pequeños talleres. Como materia prima, se pueden utilizar tanto patatas de consumo normales como patatas pequeñas, que, por regla general, se rechazan por tamaño cuando se secan o se congelan. El principal requisito es que las patatas estén maduras, ya que en los tubérculos jóvenes e inmaduros el tamaño medio de los granos de almidón es menor, por lo que la calidad del almidón acabado será menor y la cantidad de pérdidas durante la producción será mayor.

En promedio, un tubérculo contiene aproximadamente un 18% de almidón en peso. Al extraer el almidón se destruyen las paredes celulares de la materia prima y de ellas se extrae la mayor cantidad posible de granos de almidón, que luego se separan del líquido y las impurezas y se secan. Para producir almidón se utiliza agua fría y se seca a baja temperatura. Dado que el almidón anhidro seco tiene una gravedad específica de 1,65 g por ml, los granos de almidón precipitan rápidamente cuando se separan de las células de la pulpa. Esto permite capturarlos en forma de sedimento y separarlos de la parte líquida mediante una centrífuga.

La producción de almidón consta de varias operaciones. Primero, todas las patatas se lavan en una lavadora especial, que está equipada con una cubeta profunda con un eje en la parte superior. El consumo de agua al lavar patatas es de 4-5 metros cúbicos. metros de agua por 1 tonelada de materias primas. Luego, como cuando se enlatan patatas, se trituran los tubérculos. Pero esta vez son aplastados de tal manera que destruyen cantidad máxima paredes celulares (esto le permitirá extraer la mayor cantidad de almidón posible de ellas). Sin embargo, una molienda excesiva dificultará su separación posterior del almidón y del líquido. Por lo tanto, para moler patatas, se pasan a través de dispositivos de rejilla, que convierten los tubérculos en una masa similar a una papilla, la mayor parte de los granos de almidón se encuentran en estado libre. La masa de puré de papa se recoge en una colección y luego se coloca en un colador. La línea puede utilizar equipos semicilíndricos, cilíndricos (rotativos) y planos (agitadores). Es aquí donde, bajo la influencia del agua, los granos de almidón se separan de otros componentes de la masa. Más de la mitad del almidón pasa por el colador junto con el agua y otras sustancias. En este caso, en el colador quedan pulpa, fibra y aproximadamente un 25% de almidón. Para reducir pérdidas, la papilla restante se muele nuevamente y se pasa por un colador de agujeros más finos. Los granos de almidón que han pasado por un colador junto con el agua se denominan leche con almidón. La solución se vierte en un tanque separado, donde el almidón se separa del agua mediante sedimentación en tinas, sedimentación en un chorro (en bandejas o en ranuras) o mediante centrifugación. En el primer caso, la leche se vierte en recipientes y se deja durante 7-8 horas. El almidón se deposita en el fondo del recipiente y el líquido con la espuma resultante se drena cuidadosamente a través de filtros para capturar el almidón restante. El almidón se vierte en una tina de lavado, donde se mezcla nuevamente con agua y se deja reposar. La placa formada durante el lavado secundario se retira de la superficie del agua y el almidón crudo se envía a secar. La materia prima contiene hasta un 55% de agua. Durante el proceso de secado a una temperatura de 45-50°, su nivel de humedad se reduce al 20%. Dado que esta operación provoca la formación de grumos en el almidón, es necesario triturarlos. Finalmente, el almidón terminado se tamiza a través de burat y se envasa.

La mayoría de las empresas modernas utilizan líneas automatizadas para la producción de almidón de cuatro grados (extra, superior, primero, segundo). Le permiten realizar todas las operaciones (lavado de materias primas, trituración, recolección y limpieza de gachas, deshidratación mecánica del almidón resultante, separación del almidón libre de las gachas, deshidratación y secado) con una mínima intervención humana y utilizando tecnología que no genera residuos. Se utiliza una unidad de hidrociclón especial para separar las gachas de patata en una suspensión de almidón y una mezcla de pulpa y jugo de patata.

Esto permite reducir significativamente el consumo de agua dulce, que en este caso es de unos 0,5 metros cúbicos. metros por 1 tonelada de patatas. Además, las aguas residuales se eliminan casi por completo y los residuos concentrados resultantes (que contienen entre un 7 y un 10 % de materia seca) se utilizan como alimento para el ganado en forma natural o procesada. Estas instalaciones no requieren una gran superficie de producción para su colocación y se caracterizan por una alta productividad (hasta 10-15 toneladas de almidón por día). El costo de dicho conjunto de equipos comienza en 7 millones de rublos. Al elegir las instalaciones para la producción y los almacenes, tenga en cuenta que el fino polvo de almidón en el aire puede explotar al entrar en contacto con el fuego. Por lo tanto, en una empresa de este tipo, se imponen requisitos especiales al equipo de las instalaciones donde se produce el almidón (especialmente en las áreas donde se seca y envasa), incluido el cumplimiento de las normas de seguridad contra incendios. Además, necesitará su propio sistema de tratamiento de aguas residuales o la capacidad de ubicar campos de filtración cerca del sitio de producción. Una empresa de este tipo debería estar ubicada fuera de la ciudad. También necesita su propio transporte: las patatas se entregan a la planta desde explotaciones situadas en un radio de 100 km. Sólo el coste de envío es de unos 1.000 rublos por 6 toneladas de patatas procesadas o 1 tonelada de almidón preparado. Para dar servicio a una instalación de producción promedio, se necesitarán entre 14 y 16 personas, trabajando en dos turnos. El salario medio de un empleado será de unos 18 mil rublos. Así, los costos de salarios El costo de 1 tonelada de productos terminados es de 320 rublos. A esto se suman los costos de compra de materias primas (papas), sulfato de sodio, costos de agua, electricidad, gas y compra de envases (bolsas). Con estas cifras, el coste de producción de 1 tonelada de fécula de patata es de aproximadamente 31-32 mil rublos.

Mercado promedio Precio al por mayor almidón de patata: alrededor de 37 rublos por kilogramo. Por lo tanto, los ingresos de una empresa para la producción de fécula de patata, excluidas las deducciones fiscales, así como la organización de las ventas del producto y otros costos, además de los considerados anteriormente, pueden ascender a 3,5-4 millones de rublos por mes con una productividad de 1-1,5 toneladas de almidón por hora. Por supuesto, menos todos los gastos. beneficio neto será un orden de magnitud menor. Sin embargo, es posible aumentar la rentabilidad de la empresa ampliando la gama, vendiendo los residuos del procesamiento de patatas (fibra) como pienso, etc.

El negocio de producción de almidón y conservas de patatas es estacional. Dado que las patatas pierden la mayor parte del almidón que contienen durante el almacenamiento, la temporada de procesamiento de la materia prima dura unos 250-300 días, de septiembre a mayo. Pero para obtener almidón de mayor calidad, se recomienda procesar todas las patatas en un plazo de 200 días. Ya a partir de abril (y en algunas regiones incluso antes) las pérdidas de almidón aumentan considerablemente.

Lilia Sysoeva
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