خط تولید نشاسته به چه صورت است؟ راه اندازی خط تولید گلوتن به چه صورت است؟ از آنجایی که نشاسته و گلوتن در صنایع غذایی کاربردهای فراوانی دارند امروزه در صنعت، نشاسته و گلوتن را به صورت جداگانه از گندم تهیه میکنند. البته میتوان برای تولید نشاسته از غلاتی مانند جو، سیب زمینی، ذرت و .. استفاده کرد. اما اگر بخواهیم هم نشاسته و هم گلوتن را در یک خط تولید داشته باشیم بهترین گزینه گندم است. در این مطلب قصد داریم در مورد خط تولید نشاسته و گلوتن و انواع نشاسته های اصلاح شده صحبت کنیم. تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید.
ویژگی های گندم مناسب در صنعت تهیه نشاسته و گلوتن
- درجه خلوص گندم: حداقل 90 درصد
- درجه سختی دانه: در حد پایینی باشد
- رطوبت: حداکثر 15 درصد
- پروتئین: حداقل 13 درصد (هر چه بالاتر باشد بهتر است)
- عدد فالینگ: حداقل 2000 ثانیه (هر چه بالاتر باشد بهتر است)
- عدد زلنی یا رسوب: 300 میلی لیتر
با افزایش پروتئین مشکلاتی در فرایند تولید نشاسته در خط تولید نشاسته و گلوتن بوجود می آید. زیرا در این صورت تجهیزات بیشتری جهت استخراج گلوتن مورد نیاز است و نیز میزان نشاسته حاصله کمتر می شود. به طور کلی بین میزان نشاسته درجه یک و گلوتن حاصله رابطه عکس وجود دارد، ولی با این وجود به سبب این که قیمت گلوتن بیشتر از نشاسته میباشد این اختلاف از نظر اقتصادی قابل توجیه است و اکثر کارخانجات ترجیح میدهند از گندم با پروتئین بیشتر در خط تولید نشاسته و گلوتن استفاده کنند. یعنی میزان گلوتن تولیدی که قیمت بیشتری دارد افزایش یابد و میزان نشاسته که قیمت کمتری دارد، کمتر شود. در صنایع تولید نشاسته، مقدار گلوتن مرطوب باید در حدود 28-26 درصد باشد.
نکات مورد توجه در خط تولید نشاسته
در مورد تولید نشاسته به طور خلاصه می توان گفت:
- هرچه ساختار آندوسپرم نرم تر باشد، بازدهی نشاسته درجه ۱ در فرایند تولید نشاسته بیشتر می شود.
- هرچه ویژگی های نشاسته مثل عدد فالینگ و آمیلوگراف بیشتر باشد بازدهی نشاسته درجه ۱ بیشتر می شود.
گندم مورد مصرف جهت تولید نشاسته باید دارای پنتوزان پایینی باشد. گندمی که برای تولید گلوتن انتخاب می شود هر چه قدر قوی تر بوده و کمیت و کیفیت گلوتن آن بالاتر باشد، بهتر است. برای نتیجه گیری بهتر آرد حاصل باید مدتی حدود دو هفته به حال خود باقی بماند تا ویژگی های گلوتن آن اصلاح شود.
مراحل خط تولید نشاسته و گلوتن
مرحله اول
آرد را با آب نمک 0.1 مولار مخلوط کرده و خمیر را ورز میدهیم تا برای ورود به ترومل آماده شود. ترومل دستگاهی است که در آن توسط شستشو، نشاسته از خمیر جدا می شود.
مرحله دوم
در انتهای ترومل گلوتن به صورت توده ای ویسکوالاستیک حاصل می شود.
مرحله سوم
توده گلوتن وارد پرس گلوتن با غلتک آپ گیری می شود تا آب محبوس در آن خارج شود.
مرحله چهارم
در مرحله بعد از خط تولید نشاسته و گلوتن، گلوتن وارد اکسترودر می شود و به صورت رشته هایی نازک در می آید. سپس رشته های گلوتن وارد خشک کن اولترارتور میشود.
مرحله پنجم
حال بسته به حرارت به کار رفته جهت خشک کردن دو نوع گلوتن در خط تولید نشاسته و گلوتن تولید می شود:
گلوتن فعال
در دمای پایین تری خنک می شود تا به صورت فعال و دناتوره نشده باقی بماند و از آن در مواردی که لازم است گلوتن تشکیل شبکه بدهد استفاده میشود. گلوتن فعال قادر است 3-2 برابر وزن خود آب جذب کند و نیز می تواند گازهای ناشی از تخمیر را در خود نگه دارد و عمدتا در صنایع سوسیس و کالباس استفاده می شود.
گلوتن غیرفعال
در دمای بالا خشک می شود و ساختار پروتئینی آن دناتوره شده است. گلوتن منعقد شده به اندازه وزن خود با کمتر، آب جذب می کند.
فناوری تهیه نشاسته و گلوتن براساس روش مارتین
مراحل خط تولید نشاسته و گلوتن به روش مارتین به شرح زیر است:
مرحله اول
در این روش ابتدا آرد گندم را با آب مخلوط کرده خمیر حاصل میشود.
مرحله دوم
سپس اولین مرحله شستشو در خط تولید نشاسته و گلوتن انجام میشود. همزمان با اولین مرحله شستشو، سبوس نیز خارج می شود و سپس سبوس حاصل را به طور کامل خنک کرده، جهت خوراک دام و طیور فرستاده می شود.
مرحله سوم
در دومین مرحله از خط تولید نشاسته و گلوتن شستشوی سوسپانسیون نشاسته -گلوتن، خط تولید دوشاخه میشود:
-
- در خط اول یعنی پس از دومین مرحله شستشو سوسپانسیون نشاسته خارج و اولین جداسازی مایع تغليظ شده صورت می گیرد.
- در مرحله بعد نشاسته تصفیه شده و پس از آبگیری، خشک شده و نشاسته درجه 1 به دست می آید.
- پساب حاصل از اولین جداسازی مایع تغليظ شده به دومین مرحله جداسازی مایع تغلیظ شده رفته سپس آب گیری شده و خشک میشود و نشاسته درجه 2 به دست می آید
- در خط دوم یعنی در دومین مرحله شستشو سوسپانسیون نشاسته (پس از استحصال نشاسته درجه ۱ و ۲) گلوتن خارج و پس از آبگیری تحت شرایط کنترل شده ای خشک می گردد که در این روش گلوتن خشک فعال بدست می آید.. .
به طور کلی به ازای هر تن گلوتن گندم با توجه به مواد اولیه حدود 6-5 تن نشاسنه تولید می شود. یکی از عیوب روش مارتین مصرف آب تازه به مقدار زیاد یعنی بین 12-8 تن آب جهت شستشوی 1 تن آرد مورد نیاز است. از امتحان روش مارتین این است که میتوان از آرد ضعیف و دارای پروتئین کم (10-7 درصد) نیز استفاده نمود.
استفاده از روش خمیر رقیق در خط تولید نشاسته و گلوتن
مرحله اول
خمیر رفیقی از آرد و آب را در مقدار زیادی آب پخش می کنند تا گلوتن به اصطلاح ببرد و به لخته های کوچکی تبدیل شود
مرحله دوم
سپس به وسیله الک کردن گلوتن را جدا می کنند
تهیه نشاسته و گلوتن روش قلیایی
آرد را در یک حلال قلیایی (سود 3% نرمال) به حالت معلق در می آورند. پروتئین در آن پراکنده می شود نشاسته را با سانتریفوژ کردن جدا می کنند و بعد با اسیدی کردن محیط و رساندن pH آن به ( 5.5 = pH) پروتئین را رسوب می دهند البته گلوتن بدست آمده از این روش کاملا دناتوره شده است و دیگر نقش فعالی ندارد.
روش فارمارکو در خط تولید نشاسته و گلوتن
مرحله اول
در این روش به جای آرد گندم از گندم کامل جهت تولید نشاسته استفاده می شود.
مرحله دوم
ابتدا رطوبت نشاسته به حدود 22-14 درصد می رسد سپس آن را آسیاب می کنند
مرحله سوم
در مرحله بعد از خط تولید نشاسته و گلوتن به آن آب اضافه میشود و در اثر زدن، خمیر نسبتا سفتی تهیه می گردد.
مرحله چهارم
خمیر روی صفحه دوار مالش داده شده و بدین طریق گلوتن از نشاسته و سبوس خارج می شود.
مرحله پنجم
سبوس و جوانه را از نشاسته تفکیک نموده و به طور جداگانه شیر نشاسته را تغلیظ و خشک می کنند بدین ترتیب نشاسته خشک به دست می آید. گلوتن به دست آمده از این طریق همانند روش مارتین از نوع گلوتن فعال است.
تکنولوژی تولید نشاسته
سوسپانسیون خارج شده از ترومل وارد مخازن خاصی به نام بالانس تانک و از آنجا وارد سانتریفیوژ میشود از سپراتورهای مرحله اول و و دوم نشاسته درجه یک را استخراج می کنند، و از سپراتورهای مرحله سوم نشاسته درجه 2 حاصل می شود.
از آنجایی که نشاسته به دست آمده خام است و نیاز به تغییر دارد لذا تبدیل به انواع نشاسته های اصلاح شده یا انواع نشانه های تغییر یافته می نمایند. نشاسته تغییر یافته نشاسته ای است که نوعی واکنش شیمیایی، بیولوژیکی با فیزیکی بر روی آن انجام گرفته تا ویژگی های آن مطلوب شود.
انواع نشاسته های اصلاح شده
نشاسته تغيير يافته به وسیله اسيد
ویسکوزیته خمیر نشاسته به وزن مولکولی آن بستگی دارد. لذا می توان به وسيله اسید کلریدریک 0.1 نرمال ویسکوزیته نشاسته را کاهش داد. این نشاسته نسبت به انواع نشاسته های اصلاح شده تشکیل ژل مطلوبی می دهد و در انتها باید اسید اضافی را خنثی کرد. در این حالت آميلوز بیش از آمیلوپکتین تحت تاثیر قرار می گیرد.
نشاسته تغيير يافته به وسیله آنزیم
از آنزيم گلوکو آمیلاز قارچی که هم اتصالات آلفا 1 به 4 و هم اتصالات آلفا 1 به 6 نشاسته را میشکند برای تولید این مدل از انواع نشاسته های اصلاح شده استفاده میشود. و در نتیجه ویسکوزیته نشاسته کاهش می یابد.
نشاسته پیش ژلاتینه شده
نشاسته پیش ژلاتینی شده، نشاسته ای است که در آب داغ حرارت داده شده تا حدی که گرانول های آن متورم شود و سپس با روش مناسبی مثل خشک کن های غلتکی یا پاششی خشک شده باشد. این نشانه در هنگام استفاده در درجه حرارت تای بسیار کم و به سرعت ژلاتینی می شود.
نشاسته اکسید شده
در این روش گرانولهای نشاسته به وسیله هیپوکلریت سدیم یا هیپوکلریت کلسیم در دمای C° 70 – 80 (ضعیف می شوند و به همین جهت ویسکوزیته آن پایین بوده. شفافیت بيشتری دارد و رنگ آن سفیدتر و نشاسته حاصل از این عمل شفاف‌تر است.
نشاسته اسفنجی
برای تولید این مدل از انواع نشاسته های اصلاح شده ابتدا نشاسته خام را در آب به صورت سوسپانسیون درآورده و آن را منجمد می کنند و پس از انجماد خارج می کنند اگر انجماد در خلا نسبی انجام گیرد حالت اسفنجی نشاسته بهتر خواهد شد.
نشاسته لایه ای
این نوع نشاسته به صورت فیلم های نازک به صورت فیلم های خوراکی در بسته بندی مواد غذایی کاربرد دارد و بیشتر از آمیلوز خالص تشکیل شده است.
دوست عزیز علم فودی اگر می خوای از دوره های تخصصی که علم فود برگزار میکنه باخبر بشی و کلی مطلب علمی در زمینه صنایع غذایی یاد بگیری علم فود رو در اینستاگرام هم دنبال کن (کافیه روی عکس زیر کلیک کنی تا وارد پیج علم فود بشی):
