Liquefazione dello zucchero da amido

La Cina è uno dei principali produttori e consumatori mondiali di amido, e lo zucchero da amido è un prodotto importante della lavorazione approfondita dell'amido. Con la riforma e l'apertura e il miglioramento del tenore di vita della popolazione, l'industria dell'amido cinese ha registrato uno sviluppo rapido, caratterizzato da continui progressi tecnologici, espansione della scala industriale e diversificazione dei tipi di prodotto. L'amido e lo zucchero da amido sono componenti fondamentali delle attuali tecnologie zuccheriere e le loro applicazioni sono estremamente ampie.

Iniziamo con la liquefazione dell'amido!

Come suggerisce il nome, la liquefazione dell'amido prevede innanzitutto l'utilizzo dell'amido originale, ottenuto da cereali, patate, legumi e varie piante senza trattamento chimico, nonché dell'amido modificato, sottoposto a un determinato trattamento per modificarne le proprietà fisiche o chimiche originali. L'amido grezzo è un tipo di amido prodotto senza alcun trattamento chimico né alterazione delle sue intrinseche proprietà fisiche e chimiche. L'amido originale può essere suddiviso in quattro categorie: amido da cereali, amido da patate, amido da legumi e altri tipi di amido. L'amido grezzo può essere utilizzato come vari sospensioni, additivi, agenti di incollaggio, cariche, adesivi, ecc. Può inoltre essere impiegato come materia prima per vari amidi modificati, zuccheri da amido e derivati dell'amido. La nostra azienda utilizza principalmente amido di mais.

Naturalmente, l'amido da solo è di gran lunga insufficiente e occorre aggiungere enzimi come catalizzatori. L'alfa-amilasi è un enzima comunemente utilizzato per la liquefazione, che idrolizza i legami glicosidici α-1,4 presenti nell'amido e nei suoi prodotti di idrolisi, causando la rottura delle molecole e riducendo la viscosità. L'alfa-amilasi appartiene alla classe delle endonucleasi e l'idrolisi inizia dall'interno della catena. Essa non è in grado di idrolizzare i legami glicosidici α-1,6 dell'amilopectina, ma può continuare a idrolizzare oltre tali legami. Da dove proviene, dunque, l'alfa-amilasi? I preparati di alfa-amilasi derivano principalmente da batteri, in particolare da Bacillus subtilis, e possono resistere a temperature di liquefazione comprese tra 85 e 90 ℃; un altro tipo di alfa-amilasi altamente termoresistente deriva invece da batteri del genere Licheniformis, che possono resistere a temperature di liquefazione intorno ai 110 ℃.

Che tipo di processo è la liquefazione? La nostra azienda utilizza principalmente la liquefazione a getto, che prevede l'iniezione diretta di vapore nella sottile pellicola di emulsione di amido per gelatinizzarla e liquefarla. Innanzitutto, si preriscalda l'emulsione di amido a 80-90 ℃ mediante iniezione di vapore nello spruzzatore e si immette l'emulsione di amido tramite una pompa volumetrica. Successivamente, il vapore viene iniettato nella sottile pellicola di emulsione di amido, provocando gelatinizzazione e liquefazione. La turbolenza generata dal getto di vapore riscalda rapidamente e uniformemente l'amido e la viscosità diminuisce rapidamente. L'emulsione entra quindi in una colonna a flusso laminare per il mantenimento termico, al fine di raggiungere il grado desiderato di liquefazione. I vantaggi di questo metodo sono: ottimo effetto di liquefazione, buona coagulazione delle impurità proteiche, ottime proprietà di filtrazione della soluzione di saccharificazione, minor numero di attrezzature e idoneità all'operazione continua.

Con l'innovazione tecnologica continua e l'ampliamento della capacità produttiva nel settore degli amidi, fare affidamento esclusivamente sulle tecnologie e sulle attrezzature esistenti è assolutamente insufficiente. Dobbiamo innovare costantemente e trovarci all'avanguardia del settore per rendere l'azienda più forte e più grande.

Ingegneria avanzata: Analisi del processo di liquefazione a getto

Per massimizzare l’efficienza di questi catalizzatori biologici, Huanfa Biology si affida a un avanzato metodo meccanico noto come liquefazione a getto ad alta velocità. Questa sofisticata configurazione inietta direttamente vapore termico ad alta pressione in uno strato sottile e altamente controllato di emulsione di amido di mais in movimento, ottenendo contemporaneamente la gelatinizzazione e la liquefazione dello zucchero amidaceo.

Il rigoroso processo industriale a fasi successive implementato da Huanfa Biology segue una precisa sequenza termodinamica:

Fase di preriscaldamento: L’emulsione di amido di mais grezzo viene inizialmente regolata a una densità compresa tra 18 e 22 Baumé e preriscaldata a una temperatura precisa compresa tra 80 °C e 90 °C mediante un sistema automatizzato di iniezione di vapore all’interno di uno spruzzatore a getto specializzato.

Iniezione sotto pressione: Una pompa volumetrica pesante alimenta in modo uniforme l’emulsione di amido di mais condizionata nella camera di miscelazione centrale mantenendo una pressione costante.

Picco termico ad alta turbolenza: Il vapore pressurizzato viene immesso direttamente nello strato sottile dell’emulsione di amido di mais in flusso. L’enorme turbolenza meccanica generata da questo getto di vapore ad alta pressione riscalda istantaneamente e uniformemente ogni microstrato dell’amido.

Crollo della viscosità: Poiché la distribuzione termica locale è perfettamente uniforme, i granuli di amido nativo si rigonfiano e si rompono simultaneamente, provocando una brusca diminuzione della viscosità meccanica del fluido nell’arco di pochi secondi.

Stabilizzazione del flusso laminare: La miscela altamente fluida entra in una colonna verticale di flusso laminare accuratamente isolata, dove viene mantenuta in condizioni termiche rigorosamente controllate per completare la reazione mirata di liquefazione dell’amido in zuccheri fino al raggiungimento esatto del valore richiesto di equivalente destrosio (DE).

I vantaggi operativi derivanti dall’utilizzo di questa architettura specializzata di liquefazione a getto sono enormi per un produttore biologico B2B. Innanzitutto, garantisce un profilo di liquefazione straordinariamente uniforme, evitando completamente la formazione di nuclei di amido non idrolizzati o di sottoprodotti bruciati e caramellati. In secondo luogo, il rapido trattamento termico a flash induce un’eccellente coagulazione delle impurità proteiche native, migliorando in modo significativo le proprietà di filtrazione a valle della soluzione finale di saccharificazione. Infine, questo sistema semplificato riduce al minimo l’ingombro degli impianti necessari in fabbrica ed è perfettamente ottimizzato per la scalatura industriale automatizzata e continua.

Conclusione: guidare l’innovazione futura nella trasformazione avanzata dell’amido

Con l'intensificarsi della concorrenza globale e l'espansione delle capacità di lavorazione nel settore internazionale della biotecnologia, fare affidamento esclusivamente su attrezzature obsolete o su paradigmi di lavorazione stagnanti non è più una strada percorribile. I contesti di mercato richiedono un'innovazione tecnologica continua e aggressiva, nonché un'ingegneria produttiva agile. Ottimizzando la liquefazione dell'amido, Huanfa Biology getta le basi operative solide necessarie a garantire una crescita industriale duratura e una qualità eccellente dei prodotti. Occupando saldamente una posizione ai massimi livelli della moderna tecnologia zuccheriera, Huanfa Biology rafforza costantemente la propria quota di mercato, offrendo ai partner commerciali in tutto il mondo soluzioni di zucchero da amido facilmente accessibili, altamente sostenibili e perfettamente lavorate.