Škrob se može napraviti od raznih biljaka. Posebno se koriste:
- grašak,
- jedva,
- krumpir,
- pšenica,
- kukuruz,
- slatki krumpir,
- manioka.
Najviše "škrobna" biljka je kukuruz, koji sadrži nešto manje od 60% ove komponente. Za izolaciju škroba iz kukuruza koristi se sumporna voda. U tako toplu vodu stavljaju se klipovi, a nakon toga se škrob odvaja od biljaka.
Osim toga, u proizvodnji se koriste takozvani hidrocikloni. Ovi uređaji se koriste za odvajanje proteina od kukuruzni škrob, koji će se koristiti u nastavku. Kukuruzni škrob je najčešći u svijetu, ima primjenu:
- u stvaranju slastica,
- za stvaranje konzervirane hrane,
- za izradu papira.
Krumpirov škrob je sljedeći u distribuciji. Svježi krumpir sadrži oko 20% komponente. Tehnologija koristi mljevenje i sušenje.
Skladištenje krumpirovog škroba produljuje se korištenjem sumporovog dioksida koji se dodaje u smjesu kako bi se krumpirov škrob duže zadržao. Ova komponenta se koristi:
- kao dodatak umacima, juhama, kobasicama,
- u tekstilnoj i tiskarskoj industriji.
Kao što razumijete, ovisno o sirovinama, pojavljuje se različit škrob koji se koristi u različitim smjerovima. Primjerice, prilično je čest rižin škrob, koji se uglavnom koristi u kuhanju, a posebno za izradu pudinga. Pšenični puding je, pak, izvrstan dodatak raznim pecivima i aktivno se koristi u stvaranju pekarskih proizvoda.
Škrob kod kuće
Je li moguće kuhati škrob kod kuće? Zapravo, ovaj proces je prilično jednostavan i pristupačan ako koristite krumpir. Teže je kod kuće dobiti škrob iz drugih biljaka.
Da bi se dobio škrob, sirovi krumpir se oguli i sitno nariba. Najbolje je u početku utrljati u prostranoj posudi s toplom vodom. Nakon toga morate ostaviti vodu da se slegne dok se na dnu posude ne pojavi bjelkasta tvar.
Zatim, krumpirovu masu treba polako ukloniti, a preostalu tvar (a to je škrob) oprati vodom i osušiti. Sušite na ravnoj površini i u suhoj prostoriji, što rezultira škrobom u prahu.
Škrob se od davnina koristi u kuhanju, u konditorskoj industriji i u druge svrhe. Trenutno se od škroba proizvode škrobni proizvodi različitih svojstava. Koriste se u Industrija hrane kao zamjene za šećer, emulgatori, zgušnjivači, stabilizatori strukture, punila koja smanjuju kalorijski sadržaj proizvoda. U konditorskoj industriji potrebne sirovine su škrobni sirupi koji djeluju antikristalizirajuće.
Kako bi se zadovoljila potražnja za škrobom i škrobnim proizvodima, stvaraju se nova poduzeća škrobne industrije, a sirovinski resursi se povećavaju.
Škrob se dobiva iz skladišnih organa biljaka, u kojima se taloži kao rezervni ugljikohidrat. Po izgledu je sipki prah bijele ili blago žućkaste boje. Energetska vrijednost 100 g škroba (u kJ): krumpir - 1251, kukuruz - 1376. Škrob se dobro probavlja i tijelo ga lako apsorbira.
Sastav i osnovna svojstva škroba. U biljnim stanicama škrob je u obliku gustih formacija, nazvanih škrobna zrna. Ovisno o vrsti biljaka, vanjskim uvjetima tijekom razdoblja formiranja škrobna zrna se razlikuju po strukturi, obliku i veličini. Njihovim izgledom tijekom mikroskopa utvrđuje se podrijetlo škroba ili njegova homogenost. Velika zrna krumpirovog škroba (od 15 do 100 mikrona ili više) imaju ovalnog oblika a na površini utora, koncentrično postavljene oko oka - točkice ili crtice. Sitna zrna su okrugla. Škrob, koji se sastoji od velikih zrna, je više visoka kvaliteta. Škrobna zrna izolirana iz rogastog dijela endosperma kukuruza su višestruka, a iz brašnastog dijela su okruglasta. Komercijalni kukuruzni škrob sastoji se od zrnaca veličine od 5 do 25 mikrona s velikim okruglim okom na površini. Pšenični škrob karakterizira prisutnost zrna dviju frakcija: velikih - od 20 do 35 mikrona i malih - od 2 do 10 mikrona. Oblik im je ravno eliptičan ili okrugao. Špijunka, smještena u sredini, uočljiva je samo u velikim zrnima. Raži i ječmeni škrob po izgledu su slični zrnu pšenice. Rižin škrob sastoji se od najmanjih zrnaca - od 3 do 8 mikrona, koji imaju višestruki oblik.
Gustoća škrobnih zrna (u kg / m 3): krumpir - oko 1,65, kukuruz - 1,61. Masa 1 m krumpirovog škroba s udjelom vlage od 20% iznosi 650 kg.
Škrob je prirodni visoki polimer koji se sastoji od ostataka os-D-anhidroglukoze. Opća formula škroba
Najvažnije svojstvo škroba je sposobnost hidrolize pod djelovanjem kiselina i enzima.
Sastav škrobnih zrna uključuje dvije prirodne frakcije škroba - amilozu i amilopektin. U amilozi su ostaci glukoze povezani uglavnom a-1,4-glikozidnim vezama.
Linearni ili blago razgranati lanac amiloze može se uvijati u spiralu s periodom od 6-7 ostataka glukoze zbog a-1,4-glikozidnih veza. Spiralna struktura amiloze određuje njezinu sposobnost stvaranja složeni spojevi s jodom i nekim drugim tvarima. Polimerizacija makromolekula amiloze je drugačija - doseže 1000-6000 ili više ostataka glukoze. Amilopektin ima razgranatu strukturu. U linearnim područjima, ostaci glukoze su povezani α-1,4, a na točkama grananja α-1,6-glikozidnim vezama. Stupanj polimerizacije amilopektina je mnogo veći od amiloze.
Svojstva ovih polimera su različita. Tako nastaje amiloza Vruća voda hidratizirane micele, ali se s vremenom retrogradira (taloži) u obliku teško topljivog gela. Amilopektin bubri u vodi i daje stabilne viskozne koloidne otopine; sprječava retrogradaciju amiloze u otopinama škroba. Zbog sposobnosti amiloze da formira uređene kristalne strukture, iz amilozne frakcije škroba dobivaju se elastični filmovi. U otopini, amiloza je obojena jodom u čistom obliku plava boja. Amilopektin daje ljubičastocrvenu boju s jodom. U škrobu većine biljaka amiloza čini 17-25%. Amiloza je gotovo odsutna u voštanom zrnu kukuruza.
U prirodni škrobovi osim ugljikohidrata sadrži 2-4% Ostale tvari. Njihova prisutnost značajno utječe na svojstva komercijalnog škroba. U krumpirovom škrobu fosforna kiselina (0,25%) stvara estere s amilopektinom i utječe na kiselost škroba, zadržava katione alkalijskih i zemnoalkalijskih metala. Alkalni kationi uzrokuju prozirnost i povećavaju viskoznost škrobne paste, dok zemnoalkalni kationi smanjuju prozirnost i viskoznost. Škrobovi žitarica sadrže masne kiseline (oko 0,6%) adsorbirane na polisaharidnoj frakciji. Oni utječu na miris i boju škroba, pogoršavaju kvalitetu proizvoda dobivenih od njega. Zrna škroba sadrže amorfni protein. U proizvodnji ovih škroba, osim toga, djelomično ostaju teško odvojive nečistoće dušičnih tvari.
Miris škroba je slab, izraženiji kod krumpira esencijalna ulja(0,0001-0,1%). Škrob kao rezervni polisaharid prisutan je u biljnim stanicama u obliku netopivom u vodi. Stoga je dobro opran, neiskvaren škrob bez okusa.
Zrna škroba imaju kristalnu strukturu i sposobna su za dvolom. Mikrokristale škrobnih zrnaca tvore makromolekule amiloze i amilopektina. Na svojstva škroba utječe jačina valentnih (vodik, eter) veza između njih. Vanjski sloj škrobnih zrnaca - ljuska - razlikuje se od unutarnjih po većoj gustoći na vanjske utjecaje.
Ovisno o strukturi i stupnju polimerizacije makromolekula, jačini veza među njima, strukturi i veličini zrna, škrobovi različitog podrijetla razlikuju se po svojstvima. Posebno su značajne razlike između škroba krumpira i žitarica – pšeničnog, kukuruznog i dr. Mikroporozna struktura škrobnih zrna uvjetuje njihov visok sorpcijski kapacitet. Zbog hidrofilnih svojstava amiloze i amilopektina, škrobna zrna fino porozne strukture vrlo su higroskopna, krumpirov škrob je posebno higroskopan.
Škrob je hidrofilni visokopolimer, njegova zrna bubre u vodi. Za krumpirov škrob karakteristično je i veliko bubrenje zrna. Bubrenje je popraćeno hidratacijom makromolekula, slabljenjem i uništavanjem vodikovih veza između njih. U hladna voda(do 40-45 °C) škrob bubri u ograničenoj mjeri, zrna zadržavaju svoj izvorni izgled. S povećanjem temperature škrob apsorbira više vode, volumen zrna i viskoznost suspenzije se višestruko povećavaju. U tom slučaju dolazi do uništenja strukture zrna. Topljiviji dio škroba prelazi u otopinu. Ovaj proces je imenovan želatinizacija, i temperaturu na kojoj škrobna suspenzija dobiva najveću viskoznost, - temperatura želatinizacije. Daljnji porast temperature dovodi do smanjenja viskoznosti paste zbog sve većeg razaranja veza između makromolekula, njihove disperzije. U tablici. 23 označava temperaturu želatinizacije glavnih vrsta škroba.
Sastav ugljikohidrata škroba utječe na viskoznost paste. Frakcija amiloze stvara manje viskozne paste od frakcije amilopektina. Viskoznost škrobnih pasta od krumpira mnogo je veća od viskoznosti kukuruza i pšenice.
Škrobne paste dovoljne koncentracije (oko 6-8%) nakon hlađenja prelaze u žele, čija stabilnost ovisi o sposobnosti retrogradnosti amiloze. Kako temperatura raste, retrogradacija škrobnog želea se usporava. Amiloza krumpira ima nižu stopu retrogradacije od kukuruza i pšenice. Želei od krumpirovog škroba traju dulje. Važno svojstvo želea je njihova prozirnost, određena svojstvima amilopektina, prisutnošću s njim povezane fosforne kiseline, iona alkalijskih ili zemnoalkalijskih metala. Žele od krumpirovog škroba - prozirna, bezbojna, viskozna; kukuruz - mliječnobijel, pastozan. Za kuhanje, krumpirov škrob je vrijedniji, kukuruzni škrob se više koristi u konditorskoj industriji, prerađuje se u škrobne proizvode.
proizvodnja škroba. Tijekom prerade sirovina nastaje sirovi škrob koji nije pogodan za dugotrajno skladištenje, zatim se od njega dobivaju suhi škrob i škrobni proizvodi.
Za proizvodnju škroba krumpir se uzgaja u škrobnim, visokoprinosnim sortama otpornim na bolesti. Na kvalitetu proizvedenog škroba negativno utječe povećani sadržaj biljnih proteina, aminokiselina i solanina u krumpiru. Proteini, kao sredstva za pjenjenje, otežavaju pranje škrobnih zrnaca, kontaminiraju škrob, taložeći se na njemu u obliku pahuljica. Zbog oksidacije aminokiseline tirozina nastaju melanini. Adsorbiraju se škrobom i pogoršavaju njegovu boju. Tirozin također daje obojene spojeve s ionima željeza. Solanin je jako sredstvo za pjenjenje. Elementi pepela koji ostaju u škrobu utječu na viskoznost i ljepljivost paste.
Tehnologija proizvodnje krumpirovog škroba
Priprema sirovina za preradu (pranje, odvajanje nečistoća); drobljenje gomolja; izolacija iz dobivene mase (kaše) soka od krumpira i slomljenih staničnih stijenki (pulpe); pročišćavanje škroba od nečistoća.
Tablica 23
Krumpir se drobi abrazijom ili finim drobljenjem kako bi se otvorilo stanično tkivo gomolja i oslobodila škrobna zrna. Zdrobljena masa se šalje u centrifuge za odvajanje soka, što pridonosi tamnjenju škroba, smanjenju viskoznosti paste i razvoju mikrobioloških procesa. Iz pulpe škrob se ispire vodom na sitama u nekoliko faza. Nova tehnologijaškrob se temelji na korištenju hidrociklonskih postrojenja za odvajanje zgnječene krumpirove mase, na koju se pod djelovanjem centrifugalne sile odvaja vodena škrobna suspenzija i mješavina pulpe s krumpirovim sokom.
Na kvalitetu škroba značajno utječe njegovo daljnje pročišćavanje od sitnih čestica pulpe, ostataka krumpirovog soka i drugih nečistoća, uključujući pijesak. Suspenzija škroba se rafinira - čisti propuštanjem kroz sita, hidrociklone (za odvajanje pijeska). Škrob se odvaja od tekućine u centrifugama za taloženje ili hidrociklonima, ponovno ispere vodom kako bi se uklonile zaostale topive tvari i mehaničke nečistoće. U posljednjim fazama pročišćavanja škroba uvodi se sumporna kiselina. To poboljšava boju škroba, smanjuje broj mrlja u njemu - malih tamnih inkluzija koje su vidljive golim okom. Nakon mehaničkog odvajanja vode dobiva se sirovi škrob s udjelom vlage od oko 50%.
Proizvodnja kukuruznog škroba sastoji se od sljedećih faza: namakanje zrna; drobljenje zrna; izlučivanje embrija; fino mljevenje dijelova zrna; odvajanje i pranje pulpe; odvajanje škroba i proteina; škrob za pranje.
Zrno očišćeno od nečistoća namače se u 0,2-0,3%-tnoj otopini sumporne kiseline na temperaturi od oko 50°C kako bi se omekšalo i iz njega izvukle ekstraktivne tvari. Natopljeno zrno se drobi u krupnije komade, slobodni škrob se ispere vodom i odvoji klica koja se koristi za proizvodnju kukuruznog ulja. Finim mljevenjem preostalih dijelova zrna oslobađaju se pripadajuća škrobna zrna. Dobivena kaša se ispere vodom, odvajajući pulpu na sita. Mlijeko koje nastaje pri pranju kaše je polidisperzna suspenzija škrobnih zrnaca, glutena (netopivi protein), vodene otopine ekstrakata zrna kukuruza, sitnih čestica kaše i pijeska. Najteže je odvojiti gluten od škrobnih zrnaca čije su čestice manje od škrobnih zrnaca. Za to se koriste centrifugalni separatori, flotacijski strojevi. Topive tvari se uklanjaju ispiranjem škroba na vakuum filterima ili vijčanim centrifugama.
Kako bi se spriječio razvoj mikrobioloških procesa, škrobna suspenzija mora sadržavati najmanje 0,1% sumporne kiseline. Dobro oprani škrob ne smije sadržavati više od 0,35-0,50% netopivih proteina, 0,10-0,15% pepela i 0,05-0,1% ukupno topljivih tvari. Ove nečistoće pogoršavaju kvalitetu proizvoda izrađenih od škroba.
Vrsta kukuruznog škroba je amilopektin, proizveden od voštanih sorti kukuruza. Ovaj škrob je po svojstvima sličan krumpirovom škrobu. Koristi se u prehrambenoj industriji koncentrata, slastičarstvu i drugim prehrambenim industrijama kao stabilizator i zgušnjivač proizvoda.
Proizvodnja pšeničnog škroba sastoji se od sljedećih radnji: miješanje brašna s vodom; odvajanje škroba i glutena; pročišćavanje škroba od nečistoća; oslobađanje glutena. Škrob se ispire iz glutena u tijestu ili se kaša odvaja ziyu, na temelju razlike u gustoći škroba i glutena.
Sirovi škrob se dodatno ispere prije sušenja, vlažnost se mehaničkom dehidracijom podešava na 32-38%. Višak škrobne vlage uklanja se do ravnotežnog sadržaja sušenjem zagrijanim zrakom, prethodno očišćenim od prašine i drugih nečistoća. Uvjeti sušenja značajno utječu na kvalitetu gotovog škroba. Škrob, zagrijan iznad 45-50 ° C, daje paste niske viskoznosti. Na temperaturi od 60-70°C sirovi škrob može želatinizirati, a na 80°C suha škrobna zrna pucaju i gube sjaj (lusteri).
Osušeni škrob se prosijava kako bi se odvojile zrnca (ljepljiva želatinizirana zrna), velike grudice, nasumične nečistoće i propuštene kroz magnetske separatore. Gotovi škrob se pakira ili skladišti bez posuda u silosima - posebnim spremnicima.